基本介紹
- 書名：現代機械設計手冊:疲勞強度與可靠性設計
- 作者：秦大同 謝里陽
- 出版社：化學工業出版社
- 頁數：306頁
- 開本：16
- 品牌：化學工業出版社
- 外文名：Modern Handbook of Mechanical Design
- 類型：科技
- 出版日期：2013年3月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7122163253, 9787122163257
內容簡介,圖書目錄,序言,
內容簡介
秦大同等主編的《現代機械設計手冊》單行本共16個分冊，涵蓋了機械常規設計的所有內容。本冊為《現代機械設計手冊(單行本):疲勞強度與可靠性設計》。本冊主要介紹了機械零部件疲勞強度與壽命、疲勞失效影響因素與提高疲勞強度的措施、高周疲勞強度設計方法、低周疲勞強度設計方法、裂紋擴展壽命估算方法、疲勞試驗與數據處理等。
圖書目錄
上篇疲勞強度設計
第1章 機械零部件疲勞強度與壽命
1.1零部件疲勞失效與疲勞壽命
1.1.1疲勞失效及其特點
1.1.2機械零部件常見疲勞失效形式
1.1.3疲勞設計準則
1.1.3.1名義應力準則
1.1.3.2局部應力應變準則
1.1.3.3損傷容限設計準則
1.1.3.4多軸疲勞準則
1.2疲勞載荷
1.2.1循環應力
1.2.2循環計數法
1.2.3載荷譜編制
1.2.3.1累積頻數曲線
1.2.3.2載荷譜編制
1.2.3.3套用舉例
1.3材料疲勞性能
1.4疲勞損傷累積效應與法則
1.4.1線性疲勞累積損傷（Miner）法則
1.4.2相對Miner法則
第2章疲勞失效影響因素與提高疲勞強度的措施
2.1應力集中效應
2.1.1應力分布及材料對應力集中的敏感性
2.1.2理論應力集中係數
2.1.2.1帶台肩圓角的機械零件的理論應力集中係數
2.1.2.2帶溝槽的機械零件的理論應力集中係數
2.1.2.3開孔的機械零件的理論應力集中係數
2.1.2.4其他典型零件的理論應力集中係數
2.1.3有效應力集中係數
2.1.3.1帶台肩圓角的機械零件的有效應力集中係數
2.1.3.2帶溝槽的機械零件的有效應力集中係數
2.1.3.3開孔的機械零件的有效應力集中係數
2.1.3.4其他常用零件的有效應力集中係數
2.2尺寸效應
2.3表面狀態效應
2.3.1表面精度影響
2.3.2表面強化效應
2.4載荷影響
2.4.1載荷類型影響
2.4.2載荷頻率影響
2.4.3平均應力影響
2.5環境因素
2.5.1腐蝕環境
2.5.1.1載荷頻率的影響
2.5.1.2腐蝕方式的影響
2.5.1.3腐蝕介質的影響
2.5.1.4結構尺寸與形狀的影響
2.5.2溫度的影響
2.5.2.1低溫的影響
2.5.2.2高溫的影響
2.6提高零件疲勞強度的方法
2.6.1合理選材
2.6.2材料改性
2.6.3改進結構
2.6.4表面強化
2.6.4.1表面噴丸
2.6.4.2表面輥壓
2.6.4.3 內孔擠壓
2.6.4.4表面化學熱處理
2.6.4.5表面淬火
2.6.4.6表面雷射處理
第3章 高周疲勞強度設計方法
3.1材料的常規疲勞性能數據
3.1.1材料疲勞極限
3.1.2材料的S—N曲線
3.1.3疲勞安全係數
3.2無限壽命設計
3.2.1單向應力狀態下的無限壽命設計
3.2.1.1計算公式
3.2.1.2設計實例
3.2.2複雜應力狀態下的無限壽命設計
3.2.3連線件的疲勞壽命估算——應力嚴重係數法
3.3有限壽命設計
3.3.1計算公式
3.3.2壽命估算
3.3.3設計實例
第4章低周疲勞強度設計方法
4.1材料低周疲勞性能
4.2循環應力—應變曲線
4.2.1滯回線
4.2.2循環硬化與循環軟化
4.2.3循環應力—應變曲線
4.3應變—壽命曲線
4.3.1應變—壽命方程
4.3.2四點法求應變—壽命曲線
4.3.3通用斜率法
4.4低周疲勞的壽命估算
4.4.1直接法
4.4.2裂紋形成壽命估算方法
4.4.2.1局部應力—應變分析
4.4.2.2裂紋形成壽命估算方法
4.4.2.3設計實例
第5章 裂紋擴展壽命估算方法
5.1應力強度因子與斷裂韌性
5.1.1應力強度因子
5.1.2斷裂韌度
5.2裂紋擴展特性與裂紋擴展速率
5.2.1裂紋擴展過程
5.2.2裂紋擴展門檻值△Kth
5.2.3裂紋擴展速率da/dN
5.3疲勞裂紋擴展壽命估算方法
5.4算例
5.5損傷容限設計
5.5.1損傷容限設計概念
5.5.2損傷容限設計的內容
5.5.2.1確定關鍵件
5.5.2.2材料選擇
5.5.2.3結構細節設計的控制
5.5.3結構設計
5.5.4缺陷假設
5.5.4.1初始裂紋尺寸
5.5.4.2連續損傷假設
5.5.4.3剩餘結構損傷
5.5.4.4使用中檢查後損傷假設
5.5.5剩餘強度
5.5.5.1剩餘強度概念
5.5.5.2 多途徑傳力結構剩餘強度曲線
5.5.6損傷檢查
5.5.6.1可檢查度
5.5.6.2檢查能力評估方法
5.5.6.3檢查間隔
第6章疲勞實驗與數據處理
6.1疲勞試驗機
6.1.1疲勞試驗機的種類
6.1.2疲勞試驗載入方式
6.1.3疲勞試驗控制方式
6.1.4疲勞試驗數據採集
6.2疲勞試樣及其製備
6.2.1試樣
6.2.1.1光滑試樣
6.2.1.2缺口試驗
6.2.1.3低周疲勞試樣
6.2.1.4疲勞裂紋擴展試樣
6.2.2試樣製備
6.2.2.1取樣
6.2.2.2機械加工
6.2.2.3熱處理
6.2.2.4測量、探傷與儲存
……
下篇可靠性設計
附錄
參考文獻
第1章 機械零部件疲勞強度與壽命
1.1零部件疲勞失效與疲勞壽命
1.1.1疲勞失效及其特點
1.1.2機械零部件常見疲勞失效形式
1.1.3疲勞設計準則
1.1.3.1名義應力準則
1.1.3.2局部應力應變準則
1.1.3.3損傷容限設計準則
1.1.3.4多軸疲勞準則
1.2疲勞載荷
1.2.1循環應力
1.2.2循環計數法
1.2.3載荷譜編制
1.2.3.1累積頻數曲線
1.2.3.2載荷譜編制
1.2.3.3套用舉例
1.3材料疲勞性能
1.4疲勞損傷累積效應與法則
1.4.1線性疲勞累積損傷（Miner）法則
1.4.2相對Miner法則
第2章疲勞失效影響因素與提高疲勞強度的措施
2.1應力集中效應
2.1.1應力分布及材料對應力集中的敏感性
2.1.2理論應力集中係數
2.1.2.1帶台肩圓角的機械零件的理論應力集中係數
2.1.2.2帶溝槽的機械零件的理論應力集中係數
2.1.2.3開孔的機械零件的理論應力集中係數
2.1.2.4其他典型零件的理論應力集中係數
2.1.3有效應力集中係數
2.1.3.1帶台肩圓角的機械零件的有效應力集中係數
2.1.3.2帶溝槽的機械零件的有效應力集中係數
2.1.3.3開孔的機械零件的有效應力集中係數
2.1.3.4其他常用零件的有效應力集中係數
2.2尺寸效應
2.3表面狀態效應
2.3.1表面精度影響
2.3.2表面強化效應
2.4載荷影響
2.4.1載荷類型影響
2.4.2載荷頻率影響
2.4.3平均應力影響
2.5環境因素
2.5.1腐蝕環境
2.5.1.1載荷頻率的影響
2.5.1.2腐蝕方式的影響
2.5.1.3腐蝕介質的影響
2.5.1.4結構尺寸與形狀的影響
2.5.2溫度的影響
2.5.2.1低溫的影響
2.5.2.2高溫的影響
2.6提高零件疲勞強度的方法
2.6.1合理選材
2.6.2材料改性
2.6.3改進結構
2.6.4表面強化
2.6.4.1表面噴丸
2.6.4.2表面輥壓
2.6.4.3 內孔擠壓
2.6.4.4表面化學熱處理
2.6.4.5表面淬火
2.6.4.6表面雷射處理
第3章 高周疲勞強度設計方法
3.1材料的常規疲勞性能數據
3.1.1材料疲勞極限
3.1.2材料的S—N曲線
3.1.3疲勞安全係數
3.2無限壽命設計
3.2.1單向應力狀態下的無限壽命設計
3.2.1.1計算公式
3.2.1.2設計實例
3.2.2複雜應力狀態下的無限壽命設計
3.2.3連線件的疲勞壽命估算——應力嚴重係數法
3.3有限壽命設計
3.3.1計算公式
3.3.2壽命估算
3.3.3設計實例
第4章低周疲勞強度設計方法
4.1材料低周疲勞性能
4.2循環應力—應變曲線
4.2.1滯回線
4.2.2循環硬化與循環軟化
4.2.3循環應力—應變曲線
4.3應變—壽命曲線
4.3.1應變—壽命方程
4.3.2四點法求應變—壽命曲線
4.3.3通用斜率法
4.4低周疲勞的壽命估算
4.4.1直接法
4.4.2裂紋形成壽命估算方法
4.4.2.1局部應力—應變分析
4.4.2.2裂紋形成壽命估算方法
4.4.2.3設計實例
第5章 裂紋擴展壽命估算方法
5.1應力強度因子與斷裂韌性
5.1.1應力強度因子
5.1.2斷裂韌度
5.2裂紋擴展特性與裂紋擴展速率
5.2.1裂紋擴展過程
5.2.2裂紋擴展門檻值△Kth
5.2.3裂紋擴展速率da/dN
5.3疲勞裂紋擴展壽命估算方法
5.4算例
5.5損傷容限設計
5.5.1損傷容限設計概念
5.5.2損傷容限設計的內容
5.5.2.1確定關鍵件
5.5.2.2材料選擇
5.5.2.3結構細節設計的控制
5.5.3結構設計
5.5.4缺陷假設
5.5.4.1初始裂紋尺寸
5.5.4.2連續損傷假設
5.5.4.3剩餘結構損傷
5.5.4.4使用中檢查後損傷假設
5.5.5剩餘強度
5.5.5.1剩餘強度概念
5.5.5.2 多途徑傳力結構剩餘強度曲線
5.5.6損傷檢查
5.5.6.1可檢查度
5.5.6.2檢查能力評估方法
5.5.6.3檢查間隔
第6章疲勞實驗與數據處理
6.1疲勞試驗機
6.1.1疲勞試驗機的種類
6.1.2疲勞試驗載入方式
6.1.3疲勞試驗控制方式
6.1.4疲勞試驗數據採集
6.2疲勞試樣及其製備
6.2.1試樣
6.2.1.1光滑試樣
6.2.1.2缺口試驗
6.2.1.3低周疲勞試樣
6.2.1.4疲勞裂紋擴展試樣
6.2.2試樣製備
6.2.2.1取樣
6.2.2.2機械加工
6.2.2.3熱處理
6.2.2.4測量、探傷與儲存
……
下篇可靠性設計
附錄
參考文獻
序言
《現代機械設計手冊》是化學工業出版社順應現代機械設計時代發展要求而精心策劃的大型出版項目，旨在將傳統設計和現代設計有機結合，即結構設計、傳動設計和控制設計有機融合，力求體現“內容權威、凸顯現代、實用可靠、簡明便查”的特色。
《現代機械設計手冊》自2011年3月出版以來，贏得了廣大機械設計工作者的青睞和好評，榮獲2011年全國優秀暢銷書和2012年中國機械工業科學技術獎。廣大讀者在給予《現代機械設計手冊》充分肯定的同時，也指出了《現代機械設計手冊》裝幀厚重，不便攜帶和翻閱。為了給讀者提供篇幅較小、便攜便查、定價低廉、針對性更強的實用性工具書，根據讀者的反映和建議，我們在深入調研的基礎上，推出《現代機械設計手冊》單行本。
單行本保留了《現代機械設計手冊》的優勢和特色，結合機械設計人員工作細分的實際狀況，從設計工作的實際出發，將原來的6卷33篇進行合併、刪減，重新整合為16個分冊，分別為：《機械製圖及精度設計》、《零部件結構設計與禁忌》、《常用機械工程材料》、《連線件與緊固件》、《軸及其連線件設計》、《軸承》、《機架、導軌及機械振動設計》、《彈簧設計》、《機構設計》、《機械傳動設計》、《潤滑與密封設計》、《液力傳動設計》、《液壓傳動與控制設計》、《氣壓傳動與控制設計》、《機電系統設計》、《疲勞強度與可靠性設計》。
《現代機械設計手冊》單行本，是為了適應機械設計行業發展和廣大讀者的需要而編輯出版的，將與《現代機械設計手冊》（6卷本）一起，成為機械設計工作者、工程技術人員和廣大讀者的良師益友。
化學工業出版社
《現代機械設計手冊》自2011年3月出版以來，贏得了廣大機械設計工作者的青睞和好評，榮獲2011年全國優秀暢銷書和2012年中國機械工業科學技術獎。廣大讀者在給予《現代機械設計手冊》充分肯定的同時，也指出了《現代機械設計手冊》裝幀厚重，不便攜帶和翻閱。為了給讀者提供篇幅較小、便攜便查、定價低廉、針對性更強的實用性工具書，根據讀者的反映和建議，我們在深入調研的基礎上，推出《現代機械設計手冊》單行本。
單行本保留了《現代機械設計手冊》的優勢和特色，結合機械設計人員工作細分的實際狀況，從設計工作的實際出發，將原來的6卷33篇進行合併、刪減，重新整合為16個分冊，分別為：《機械製圖及精度設計》、《零部件結構設計與禁忌》、《常用機械工程材料》、《連線件與緊固件》、《軸及其連線件設計》、《軸承》、《機架、導軌及機械振動設計》、《彈簧設計》、《機構設計》、《機械傳動設計》、《潤滑與密封設計》、《液力傳動設計》、《液壓傳動與控制設計》、《氣壓傳動與控制設計》、《機電系統設計》、《疲勞強度與可靠性設計》。
《現代機械設計手冊》單行本，是為了適應機械設計行業發展和廣大讀者的需要而編輯出版的，將與《現代機械設計手冊》（6卷本）一起，成為機械設計工作者、工程技術人員和廣大讀者的良師益友。
化學工業出版社
