《結構疲勞壽命分析》是科學出版社2018年出版的一本圖書，作者是姚衛星。
基本介紹
- 書名：結構疲勞壽命分析
- 作者：姚衛星
- ISBN：9787030584656
- 頁數：388
- 定價：130元
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2018-11-01
- 裝幀：精裝
- 開本：32開
內容簡介,目錄,
內容簡介
疲勞破壞是結構的主要失效形式，因此結構的疲勞強度和疲勞壽命是結構性能研究的主要內容之一。《結構疲勞壽命分析》系統闡述了結構疲勞壽命分析的基本原理、方法和過程。主要包括金屬材料的疲勞性能、疲勞載荷譜、影響結構疲勞性能的主要因素、疲勞累積損傷理論、估算結構疲勞壽命的名義應力法、局部應力應變法和應力應變場強法、多軸疲勞、振動疲勞等內容。《結構疲勞壽命分析》的特點是圍繞結構疲勞壽命估算，系統地介紹了所需的材料性能、估算原理、估算方法和估算步驟，並給出了豐富的算例和工程實例。
目錄
第1章 緒論 1
1.1 疲勞 1
1.1.1 疲勞定義 1
1.1.2 疲勞的分類 1
1.2 疲勞壽命 2
1.2.1 按損傷發展定義的疲勞壽命 2
1.2.2 由設計準則定義的疲勞壽命 4
1.2.3 從使用角度定義的疲勞壽命 4
1.3 疲勞壽命分析發展簡史 4
1.4 疲勞研究方法 7
1.4.1 疲勞研究的三個尺度 7
1.4.2 疲勞機制 7
1.4.3 經驗方法 12
1.4.4 斷裂力學方法 13
1.4.5 討論 14
1.5 確定疲勞壽命的方法 15
第2章 金屬材料的疲勞性能 18
2.1 金屬材料的拉伸特性 18
2.2 金屬材料的循環應力-應變特性 20
2.2.1 循環硬化和循環軟化 21
2.2.2 循環蠕變和循環鬆弛 23
2.2.3 Bauschinger效應 23
2.2.4 Masing特性 24
2.2.5 穩態循環應力-應變曲線 25
2.2.6 記憶特性與可用性係數 27
2.2.7 瞬態循環應力-應變曲線 29
2.3 金屬材料的S-N曲線 32
2.3.1 S-N曲線 32
2.3.2 S-N曲線的擬合 35
2.3.3 等壽命曲線 42
2.3.4 疲勞極限 44
2.3.5 獲得疲勞極限的試驗方法 52
2.3.6 疲勞極限圖 53
2.3.7 p-S-N曲線 54
2.4 應變-壽命曲線 57
2.4.1 Δε-N曲線 58
2.4.2 εeq-N曲線 62
第3章 疲勞載荷譜 65
3.1 疲勞載荷譜的種類 66
3.1.1 常幅譜 66
3.1.2 塊譜 66
3.1.3 隨機譜 67
3.2 雨流法 69
3.3 機動類飛機的載荷譜 72
3.3.1 任務剖面 72
3.3.2 載荷譜組成 73
3.4 運輸類飛機載荷譜 80
3.4.1 突風載荷 80
3.4.2 機動載荷 80
3.4.3 地面載荷 82
3.4.4 地-空-地循環 86
3.5 試驗譜編制 86
3.5.1 高載截除 87
3.5.2 低載刪除 87
3.5.3 載荷譜的等效 98
3.5.4 飛-續-飛試驗譜的編制 99
3.5.5 嚴重譜 101
第4章 影響結構疲勞性能的主要因素 107
4.1 應力集中的影響 108
4.1.1 平均應力模型 109
4.1.2 場強法模型 113
4.1.3 斷裂力學模型 115
4.1.4 小結 117
4.1.5 算例 120
4.1.6 實例 123
4.2 尺寸的影響 128
4.2.1 均勻應力場的尺寸係數 128
4.2.2 非均勻應力場的尺寸係數 131
4.3 表面狀態的影響 134
4.3.1 表面加工粗糙度 134
4.3.2 表層組織結構 137
4.3.3 表層應力狀態 138
4.4 載荷的影響 142
4.4.1 載荷類型的影響 142
4.4.2 載入頻率的影響 142
4.4.3 平均應力的影響 145
4.4.4 載荷波形的影響 145
4.4.5 載荷停歇和持續的影響 146
第5章 疲勞累積損傷理論 148
5.1 損傷的定義 148
5.2 疲勞累積損傷理論及其分類 148
5.2.1 三要素 148
5.2.2 分類 149
5.2.3 剩餘壽命模型 150
5.2.4 剩餘強度模型 151
5.2.5 剩餘剛度模型 152
5.2.6 小結 153
5.3 線性疲勞累積損傷理論 154
5.3.1 等損傷線性疲勞累積損傷理論 154
5.3.2 等損傷分階段線性疲勞累積損傷理論 159
5.3.3 變損傷線性累積損傷理論 161
5.4 非線性疲勞累積損傷理論 163
5.4.1 Carten-Dolan理論 163
5.4.2 Chaboche理論 164
5.5 關於疲勞累積損傷理論的討論 165
5.5.1 模型的評估 165
5.5.2 模型的試驗數據評估 165
5.5.3 結論 170
第6章 名義應力法 174
6.1 名義應力法基本原理 174
6.1.1 名義應力法估算結構疲勞壽命的步驟 174
6.1.2 材料性能數據 175
6.1.3 名義應力法的種類 177
6.2 傳統的名義應力法 177
6.2.1 名義應力法 177
6.2.2 算例 177
6.2.3 實例 187
6.3 SSF法 197
6.3.1 SSF法 197
6.3.2 等效SSF法 201
6.3.3 實例 204
6.4 小結與討論 215
第7章 局部應力應變法 217
7.1 局部應力應變法的基本假設 217
7.1.1 局部應力應變法估算結構疲勞壽命的步驟 218
7.1.2 局部應力應變法的種類 218
7.1.3 關於局部應力應變法原理的討論 219
7.2 結構局部應力應變的計算 220
7.2.1 Neuber近似解法 221
7.2.2 彈塑性有限元解法 223
7.2.3 缺口彈塑性應力應變的Neuber解與有限元解的比較 224
7.3 局部應力應變法的穩態法 226
7.3.1 算例 227
7.3.2 實例 237
7.4 局部應力應變法的瞬態法 245
7.5 小結 254
第8章 應力應變場強法 255
8.1 應力場強法基本原理 255
8.1.1 基本原理 255
8.1.2 應力場強法基本假設的試驗驗證 258
8.1.3 缺口件疲勞壽命估算方法的討論 264
8.2 應力場強法對有關疲勞現象的解釋 267
8.2.1 疲勞缺口減縮係數 267
8.2.2 不同載入方式下疲勞極限 270
8.2.3 多軸比例複合載荷作用下的疲勞極限 273
8.2.4 疲勞尺寸係數 275
8.3 應力場強法的套用 278
8.3.1 算例 279
8.3.2 實例 281
8.4 小結 284
第9章 多軸疲勞 287
9.1 多軸疲勞載荷譜的處理 287
9.1.1 常用的多軸疲勞試驗件 288
9.1.2 應力不變數和應變不變數 289
9.1.3 等效應力和等效應變 290
9.1.4 試驗常用的載荷路徑 291
9.1.5 多軸疲勞載荷譜的處理 293
9.2 多軸循環應力 應變關係 294
9.3 多軸疲勞破壞準則 295
9.3.1 多軸疲勞破壞準則分類 295
9.3.2 等效損傷量 297
9.3.3 直接損傷量 302
9.3.4 多軸疲勞破壞準則評估 305
9.3.5 討論 306
9.4 多軸疲勞累積損傷理論 307
9.4.1 疲勞累積損傷理論分類 307
9.4.2 多軸線性累積損傷模型 308
9.4.3 多軸非線性累積損傷模型 309
9.4.4 多軸疲勞累積損傷新模型 310
9.4.5 方法評估 311
9.4.6 階梯譜下的多軸疲勞損傷累積研究 314
9.4.7 塊譜和隨機譜下的累積損傷理論研究 322
9.4.8 小結 327
9.5 缺口件的多軸疲勞壽命分析 328
9.5.1 名義應力法 328
9.5.2 局部應力應變法 329
9.5.3 臨界距離法 331
9.5.4 應力應變場強法 333
9.5.5 小結 333
附錄 疲勞壽命數據 334
第10章 振動疲勞 348
10.1 振動疲勞的定義 348
10.2 振動疲勞壽命分析 348
10.2.1 結構振動 348
10.2.2 振動疲勞壽命分析方法分類 349
10.3 結構振動疲勞試驗 350
10.3.1 橢圓孔板 350
10.3.2 半圓形槽缺口試驗件 350
10.3.3 U形槽缺口試驗件 353
10.3.4 連線件 356
10.4 結構振動疲勞壽命估算的時域法 357
10.4.1 時域法 357
10.4.2 隨機過程時域模擬方法 358
10.4.3 算例 359
10.5 結構振動疲勞壽命分析的頻域法 360
10.5.1 功率譜密度 360
10.5.2 壽命分析基本理論 363
10.5.3 頻域法疲勞壽命分析流程 364
10.5.4 應力幅值的機率密度函式p(S) 364
10.5.5 算例分析 366
10.6 缺口件的振動疲勞壽命分析 367
10.6.1 動力學下的應力集中係數 367
10.6.2 局部應力分析法 368
10.6.3 名義應力分析法 369
10.7 連線件的振動疲勞壽命分析 370
10.7.1 動力學下的應力嚴重係數SSF 370
10.7.2 連線件的振動疲勞壽命分析步驟 372
10.7.3 算例 372
