材料與結構的疲勞

《材料與結構的疲勞》是2016年由國防工業出版社出版的圖書，作者是(法)巴蒂亞斯、(法)皮諾。

基本介紹

• 書名：材料與結構的疲勞
• 作者：(法)巴蒂亞斯，(法)皮諾
• 譯者：吳聖川，李源，王清遠
• ISBN：978-7-118-10703-6
• 頁數：310
• 定價：99.00
• 出版社：國防工業出版社
• 出版時間：2016年4月
• 開本：16

內容簡介

Bathias教授是國際超高周疲勞界當之無愧的泰斗，我首次見到他是2013年6月在北京國際會議中心舉辦的第十三屆國際斷裂大會上。當時的Bathias教授精神矍鑠、思維敏捷，對年輕人卻有著異常的喜愛、耐心與支持。他在得知國防工業出版社資助翻譯這本書的訊息後非常高興，每次給我大篇幅的釋疑回信都在凌晨，可以窺見他即使在出差時也保持的嚴謹的學術態度。

2014年，他盛情邀請我和學生去法國學習和交流，當時他手舞足蹈，像個孩子似的帶領我們參觀並詳細介紹他的研究室和試驗設備，同時就我事先準備好的一些翻譯事宜及疑難問題一一給予了解答，還與Pineau教授聯繫確認，並親筆簽名送我一本最新著作Fatigue Limit in Metals。2015年春節期間，王清遠教授赴法期間拜會恩師，深入談及了翻譯中的這本專著，並欣然準備撰寫中文版序言，但是4月6日我們便驚悉Bathias教授與世長辭的噩耗，實為國際材料與結構疲勞界的一大損失，這給了我們很大的壓力和動力完成本書的翻譯。在我4月15日主辦的“工程結構抗疲勞斷裂仿真學術研討會”後一段時間內，王清遠教授再次認真修訂已完成的譯稿，接著我再用近4個月的時間逐字校對，目的就是確保把本書準確無誤地呈獻給國內的讀者，這也是為什麼本書一再推遲出版的重要原因。 2013年6月—2016年2月兩年多的時間內，我與國防科學技術大學李源副教授、四川大學王清遠教授經歷了煉獄過程。作為第一譯作者，對Bathias教授的叮囑銘記在心，坦誠來說，原著中每一個單詞、每一個句子、每一個標點符號、每一張圖、每一篇參考文獻，我都重新進行了梳理、繪製、翻譯、查閱和校核，這種工作遠遠超出了我的心理和體力。

目錄

"第1章疲勞導論：基礎理論與方法

1.1材料的疲勞

1.1.1疲勞簡史：技術與科學的重要性

1.1.2相關概念定義

1.1.3耐久性圖

1.2疲勞損傷的機制

1.2.1引言

1.2.2疲勞裂紋萌生

1.2.3疲勞裂紋擴展

1.3疲勞試驗系統

1.4結構的抗疲勞設計

1.5塑膠、橡膠及複合材料的疲勞

1.6本章小結

第2章疲勞壽命估算

2.1引言

2.2疲勞數據的離散性

2.3疲勞極限的估算

2.4疲勞強度及標準差的估算

2.4.1機率元法

2.4.2升降法

2.4.3疊代法

2.4.4多試樣法

2.4.5方法選擇

2.5疲勞壽命的數學表達

2.5.1引言

2.5.2應力壽命公式

2.5.3試驗曲線的修正

2.6循環周次的估計

2.6.1基本原理

2.6.2繪製過程

2.6.3套用舉例

2.7力學參數對疲勞極限的影響

2.7.1平均應力的影響

2.7.2荷載類型的影響

2.8疲勞極限與力學性能關係

2.8.1疲勞極限σd的估算

2.8.2標準差估計

2.8.3結論

第3章疲勞裂紋萌生

3.1引言

3.2裂紋萌生的物理機制

3.2.1疲勞失效過程：回顧

3.2.2應力幅的影響

3.3裂紋萌生的評估

3.3.1光滑試樣

3.3.2缺口效應

3.4裂紋萌生的壽命估算

3.4.1引言

3.4.2存在的問題

3.4.3裂紋萌生參數

3.4.4主Whler曲線

3.4.5累積損傷準則

3.4.6Kt>1試樣的曲線

3.4.7參考曲線

3.4.8繪製參考曲線

3.4.9結論

第4章低周疲勞

4.1引言

4.1.1低周疲勞適用性

4.1.2試驗方法

4.2低周疲勞的唯象解釋

4.2.1引言

4.2.2循環加工硬化

4.2.3循環應力-應變關係曲線

4.2.4疲勞強度

4.2.5數學模型

4.2.6載入順序及控制方式

4.3低周疲勞開裂及順應機制

4.3.1引言

4.3.2材料的順應性

4.3.3鋼的順應機制

4.3.4低周疲勞裂紋萌生

4.3.5低周疲勞裂紋擴展

4.4本章小結

4.5致謝

第5章超高周疲勞

5.1疲勞壽命

5.2超高周疲勞試驗

5.2.1壓電試驗機

5.2.2振動疲勞原理

5.2.3共振波長

5.2.4試樣設計

5.2.5超音波發生器

5.3壓電疲勞試驗系統

5.4超高周疲勞S-N曲線

5.4.1疲勞S-N曲線的基本特徵

5.4.2黑色金屬材料

5.4.3鋁合金材料

5.5超高周疲勞裂紋萌生機理

5.5.1非金屬夾雜

5.5.2基體冶金缺陷

5.5.3微孔洞

5.6疲勞強度的評估

5.6.1統計方法比較

5.6.2超高周疲勞Kitawaga圖

5.6.3基於Paris-Hertzberg準則的裂紋萌生壽命評估

5.6.4基於Murakami模型的疲勞強度預測

5.7本章小結

第6章疲勞裂紋擴展速率

6.1引言

6.2裂紋擴展速率模型

6.2.1唯象模型

6.2.2基於位錯理論的模型

6.2.3基於裂尖材料行為的模型

6.2.4基於材料循環特性的模型

6.3模型評價

6.3.1循環參數的影響

6.3.2擴展常數C和m關係

6.3.3材料屬性對裂紋擴展的影響

6.3.4外部條件對裂紋擴展的影響

6.4展望

6.5本章小結

6.5.1固有屬性參數

6.5.2外部試驗條件

第7章短裂紋擴展

7.1引言

7.2線彈性斷裂力學的局限性

7.2.1光滑邊裂紋

7.2.2缺口根部裂紋

7.3試驗觀測

7.3.1短裂紋擴展速率

7.3.2微觀組織短裂紋

7.3.3物理短裂紋

7.4短裂紋閉合效應

7.4.1裂紋的閉合現象

7.4.2短裂紋閉合的演變

7.4.3擴展速率與ΔKeff的關係

7.4.4粗糙度致裂紋閉合

7.5短裂紋擴展模型

7.5.1微觀組織短裂紋擴展模型

7.5.2物理短裂紋擴展模型

7.6本章小結

第8章裂紋尖端的塑性變形

8.1引言

8.2疲勞裂紋尖端的塑性變形

8.2.1理論方面

8.2.2試驗驗證

8.2.3細觀晶粒尺度

8.3疲勞斷口形貌分析

8.3.1斷口形貌觀測

8.3.2疲勞輝紋的形成機制

8.4基於尖端張開位移的裂紋擴展模型

8.5基於循環硬化的裂紋擴展模型

8.6基於有效應力強度因子的裂紋擴展模型

8.6.1Elber模型

8.6.2Elber模型的套用

8.6.3裂紋閉合機制的解釋

8.7本章小結

第9章疲勞裂紋擴展的局部解法

9.1引言

9.2裂尖塑性區

9.2.1Irwin塑形區

9.2.2T應力場

9.2.3材料應變硬化效應

9.3裂尖循環塑性變形

9.3.1循環彈塑性行為

9.3.2塑性歷程效應

9.4疲勞裂紋擴展的局部解法

9.4.1比例擴展法簡介

9.4.2比例擴展法原理

9.4.3模型驗證

9.4.4推廣套用

9.5本章小結

第10章腐蝕疲勞

10.1引言

10.2裂紋萌生

10.2.1水性介質

10.2.2氣相環境

10.3短裂紋擴展

10.4長裂紋擴展

10.4.1試驗觀測

10.4.2腐蝕疲勞模型

10.5本章小結

第11章環境的影響

11.1引言

11.2環境對高周疲勞的影響

11.2.1早期研究

11.2.2微觀機制

11.2.3大氣壓力及頻率的影響

11.2.4微觀組織和環境的綜合影響

11.2.5溫度和環境的耦合行為

11.2.6超高周疲勞下環境的影響

11.3環境對疲勞裂紋擴展的影響

11.3.1早期研究

11.3.2惰性環境下的裂紋擴展特性

11.3.3環境加速效應

11.3.4裂紋的擴展形貌

11.3.5多因素協同作用

11.4本章小結

第12章變幅疲勞載入

12.1引言

12.2變幅載入相關問題

12.2.1變幅載入的必要性

12.2.2載入信號

12.2.3從服役記錄到載荷譜

12.3變幅載入疲勞試驗

12.3.1模擬試驗方法

12.3.2試驗系統

12.3.3塊譜試驗

12.3.4變幅疲勞試驗及載荷譜

12.3.5隨機載入試驗

12.3.6測試結果分析

12.4變幅疲勞試驗的影響因素

12.4.1重建載荷譜的計數法

12.4.2載荷水平個數

12.4.3載荷次序效應

12.4.4載入頻率

12.4.5高應力信號局限性

12.4.6不規則因子

12.4.7載荷譜的類型

12.4.8小載荷循環

12.4.9加速疲勞試驗

12.5變幅載荷下的疲勞壽命評估

12.5.1疲勞壽命的預測方法

12.5.2多軸載荷特性

12.5.3非循環計數法

12.6本章小結

參考文獻"