材料力學行為(化學工業出版社出版圖書)

《材料力學行為》是2009年化學工業出版社出版的圖書，作者楊王玥、強文江。《材料力學行為》主要討論材料在各種條件下的變形與斷裂行為。

基本介紹

• 書名：材料力學行為
• 作者：楊王玥、強文江
• ISBN：978-7-122-06458-5
• 頁數：243頁
• 定價：￥32.0元
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2009年08月
• 裝幀：平裝
• 開本：16開
• 版次：1版1次

內容簡介

依據材料的力學行為遵循彈性變形—塑性變形—斷裂的變化過程，將巨觀性能與組織結構變化聯繫起來，除了金屬材料以外，還對聚合物、陶瓷以及複合材料的力學行為作了一定的補充。既從力學角度，也從材料學角度對材料力學行為進行研究。第1章主要闡述了材料的彈性變形。第2，4，5～7,9章描述了材料在不同條件下表現出的變形和斷裂行為，它們分別為室溫下靜載（第2章）、溫度與載入速率的影響（第4章）、載荷大小與方向隨時間變化的影響（第5章）、高溫下的行為（第6章）、環境介質與載荷的聯合作用（第7章）、纖維增強複合材料的力學行為（第9章）等。第3章介紹了斷裂力學與斷裂韌性的初步知識，引入了金屬、陶瓷材料及聚合物的韌化方法。第8章為金屬材料的強化。

《材料力學行為》可作為高等學校金屬材料工程、材料成形與控制工程、冶金工程、機械設計等專業的教材。

圖書目錄

第1章材料的彈性與滯彈性1

1.1受力與變形的表述方法1

1.1.1受力狀態的表述1

1.1.2變形的表述3

1.2材料的彈性概述4

1.2.1材料的彈性變形與塑性變形4

1.2.2材料的彈性類型5

1.2.3工程材料的彈性特點6

1.3材料的彈性變形規律7

1.3.1線彈性應力·應變關係——胡克定律7

1.3.2晶體的彈性各向異性與廣義胡克定律8

1.4線彈性材料的彈性常數10

1.4.1各向同性材料的彈性常數10

1.4.2晶體的彈性常數及其各向異性10

1.5線彈性變形的機理與影響因素13

1.5.1材料彈性的結合鍵機制14

1.5.2材料在鍵合機制下的彈性模量與相關因素15

1.6高分子材料的彈性與影響因素17

1.6.1高分子材料的彈性變形17

1.6.2原子結合鍵機制的彈性變形18

1.6.3構象熵機制的彈性變形19

1.6.4高彈體彈性的變形規律及影響因素20

1.7材料的剛度與異常彈性22

1.7.1材料的剛度與比模量22

1.7.2材料的彈性反常22

1.8材料的滯彈性24

1.8.1滯彈性的標準線性固體模型25

1.8.2標準線性固體的應力鬆弛與彈性後效26

1.8.3一般情況下的應力·應變關係28

1.8.4模量的頻率特性及模量虧損29

1.9材料的內耗31

1.9.1內耗性能指標32

1.9.2標準線性固體的內耗特性33

1.9.3斯諾克(Snoek)內耗峰及其微觀機理34

1.9.4斯諾克內耗峰的影響因素及套用35

1.9.5其他弛豫型內耗37

1.9.6靜態滯後型內耗39

第2章工程材料在靜載下的力學行為42

2.1金屬在靜拉伸條件下的力學行為42

2.1.1拉伸試驗42

2.1.2單向拉伸時的工程應力、應變與真應力、真應變43

2.1.3單晶體金屬材料拉伸過程的變形行為45

2.1.4多晶塑性材料拉伸過程中工程應力應變曲線的一般形狀49

2.1.5力學參數測定50

2.1.6材料的屈服53

2.1.7均勻塑性變形階段的Hollomon公式55

2.1.8靜拉伸條件下的頸縮現象與頸縮判據57

2.1.9靜拉伸條件下的斷裂57

2.2陶瓷試驗59

2.3聚合物的變形60

2.4應力狀態對材料力學行為的影響60

2.4.1應力狀態軟性係數α61

2.4.2聯合強度理論62

2.5應力集中與缺口效應66

2.5.1孔的應力集中67

2.5.2缺口效應68

2.5.3缺口拉伸實驗70

2.5.4缺口效應與拉伸試樣頸縮部位應力分布71

2.6其他靜載試驗方法71

2.6.1壓縮試驗71

2.6.2彎曲試驗71

2.6.3扭轉試驗72

2.6.4硬度試驗72

第3章斷裂與斷裂韌性74

3.1斷裂的分類方法75

3.1.1按載荷、環境、溫度進行分類76

3.1.2根據斷裂前塑性變形76

3.1.3根據斷裂面的取向76

3.1.4根據裂紋擴展的途徑77

3.1.5根據斷裂機制77

3.2裂紋形核與擴展的物理模型82

3.2.1微裂紋形核的位錯模型82

3.2.2裂紋擴展模型83

3.3理論斷裂強度84

3.3.1理論斷裂強度84

3.3.2實際金屬材料的脆斷強度85

3.4Griffith脆斷理論85

3.4.1Griffith脆斷理論85

3.4.2Griffith裂紋模型及判據85

3.4.3對一些斷裂現象的解釋86

3.4.4對Griffith脆斷理論的評價87

3.5Griffith方程的修正及裂紋擴張力G88

3.5.1修改後的Griffith方程88

3.5.2裂紋擴張力G的導出及G判據88

3.5.3G判據與Gc的測定89

3.6應力強度因子K及斷裂韌性KC89

3.6.1線彈性斷裂力學中規定的三類裂紋90

3.6.2應力強度因子K90

3.6.3K判據(應力強度因子斷裂判據)，斷裂韌性及其測定94

3.6.4KⅠ及σ1，KⅠC及σs96

3.6.5應力強度因子K及裂紋擴張力G96

3.7Ⅰ型裂紋尖端的塑性區及其應力強度因子的修正97

3.7.1屈服判據及裂紋前沿應力分布97

3.7.2小範圍屈服裂紋前沿塑性區99

3.7.3應力鬆弛對塑性區的影響99

3.7.4應力強度因子KⅠ的塑性修正KⅠ，KⅠC理論套用範圍小範圍屈服101

3.8斷裂韌性原理在工程上的套用103

3.9斷裂韌性KⅠC與材料的韌化105

3.9.1斷裂韌性與斷裂過程105

3.9.2材料的韌化106

第4章材料的脆性斷裂和韌·脆轉變114

4.1脆性斷裂與材料的韌·脆轉變114

4.1.1脆性斷裂問題114

4.1.2材料韌·脆轉變的影響因素115

4.2衝擊載荷作用下金屬變形與斷裂的特點117

4.2.1衝擊載荷的特徵118

4.2.2衝擊載荷下金屬材料的變形與斷裂118

4.3一次衝擊試驗與系列衝擊試驗119

4.3.1一次衝擊試驗120

4.3.2系列衝擊試驗121

4.3.3衝擊試驗的工程套用123

4.4多次重複衝擊試驗125

第5章材料的疲勞行為127

5.1金屬與高分子材料的機械疲勞規律128

5.1.1疲勞行為中作用應力的描述128

5.1.2疲勞曲線與疲勞極限129

5.1.3金屬材料疲勞的經驗規律130

5.2金屬材料機械疲勞的機理132

5.2.1金屬材料疲勞裂紋萌生機理132

5.2.2金屬材料疲勞裂紋擴展134

5.2.3金屬疲勞巨觀斷口形貌138

5.3金屬的機械疲勞性能與組織結構因素的關係139

5.3.1疲勞極限與疲勞裂紋形核壽命的影響因素140

5.3.2疲勞裂紋擴展的影響因素141

5.3.3疲勞裂紋的擴展速率與壽命評估143

5.3.4提高金屬高周疲勞性能的特別措施143

5.3.5提高低周疲勞壽命的措施145

5.4金屬機械疲勞性能的其他影響因素146

5.4.1循環應力參量影響與疲勞圖146

5.4.2帕姆格林·米勒（Palmgren·Miner）疲勞損傷累積假說148

5.4.3循環應力頻率的影響149

5.4.4應力狀態的影響150

5.4.5疲勞特性的統計特徵151

5.4.6幾何因素對金屬疲勞性能的影響151

5.4.7內稟疲勞與外延疲勞153

5.5金屬材料的其他疲勞問題154

5.5.1接觸疲勞154

5.5.2金屬材料的熱疲勞156

第6章材料的高溫強度與強化158

6.1材料在高溫環境下力學行為的特點158

6.2金屬和陶瓷的蠕變現象和規律159

6.3蠕變變形和斷裂機理161

6.3.1熱激活與蠕變變形161

6.3.2蠕變變形機理162

6.3.3蠕變斷裂機理166

6.4蠕變變形過程中的組織結構變化168

6.5工程蠕變數據的表示方法及長期性能的預測169

6.5.1蠕變極限169

6.5.2持久強度極限170

6.5.3長期壽命預測172

6.6應力鬆弛173

6.7金屬高溫力學行為的影響因素與強化174

6.8超塑性176

6.8.1金屬超塑變形行為的特徵176

6.8.2金屬超塑性機理177

6.8.3結構陶瓷超塑性180

第7章材料在介質與應力共同作用下的行為181

7.1應力腐蝕斷裂181

7.1.1應力腐蝕斷裂的特徵181

7.1.2應力腐蝕斷裂的機理184

7.1.3應力腐蝕斷裂的評定指標185

7.1.4應力腐蝕斷裂的預防措施187

7.2氫脆188

7.2.1氫脆的分類188

7.2.2可逆氫脆189

7.3腐蝕疲勞斷裂193

7.3.1腐蝕疲勞斷裂的特點193

7.3.2腐蝕疲勞斷口的形貌特徵194

7.3.3腐蝕疲勞斷裂的影響因素194

7.3.4腐蝕疲勞斷裂的機理195

7.3.5腐蝕疲勞裂紋的擴展規律195

7.3.6腐蝕疲勞斷裂的防護措施196

第8章金屬材料的屈服強度與強化197

8.1概述197

8.2晶體材料中位錯滑移的阻力199

8.2.1晶體中位錯的基本性質199

8.2.2位錯的晶格阻力及與材料塑性的關係200

8.2.3位錯滑移的其他阻力與強化202

8.3點釘扎203

8.3.1點釘扎的強化效果203

8.3.2非均勻分布釘扎點的強化效果204

8.4金屬材料中的固溶強化205

8.4.1對稱畸變的固溶強化207

8.4.2非對稱畸變的固溶強化及與對稱畸變固溶強化效果的比較208

8.4.3固溶原子與位錯的化學互動作用及其強化210

8.4.4固溶原子的彈性模量差與位錯的互動作用及其強化210

8.4.5金屬材料的應變時效現象211

8.5第二相強化212

8.5.1金屬材料中的第二相粒子特性213

8.5.2位錯切割粒子機制下的強化效果214

8.5.3共格粒子的應力場的強化效果216

8.5.4奧羅萬（Orowan）繞過機制下的強化效果216

8.5.5金屬材料時效過程分析217

8.6加工硬化與晶界強化218

8.6.1加工硬化219

8.6.2晶界強化219

第9章纖維增強複合材料及其力學行為222

9.1纖維強化機理224

9.2纖維材料的特性227

9.3基體材料的特性228

9.4界面特性及作用229

9.5實際的複合材料體系230

9.5.1金屬基複合材料231

9.5.2聚合物基複合材料231

9.5.3陶瓷基複合材料232

9.5.4碳·碳複合材料233

9.6定向纖維複合材料力學行為預測233

9.6.1纖維直徑、體積分數以及複合材料密度的估算233

9.6.2彈性模量和強度的估算233

9.6.3複合材料的斷裂模式及斷裂的能量吸收機制237

9.6.4複合材料的疲勞特性240

參考文獻243