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目录 1

第一章绪论 1

第一节疲劳问题研究历史回顾 2

第二节疲劳的特征，疲劳破坏过程和断口 7

第三节疲劳的分类 16

第四节疲劳分析方法在工程中的应用 18

第二章金属材料的疲劳特性 23

第一节金属材料的疲劳应力—应变规律 23

一、包辛格效应 25

二、玛辛特性 26

三、循环硬化和循环软化 26

四、记忆特性 27

第二节材料的S—N曲线 28

一、S—N曲线形式 28

二、 试件S—N曲线向构件S—N曲线转换 32

三、根据材料的性能参数确定构件的S—N曲线 39

第三节平均应力图 40

一、A－M图 40

二、史密斯图 41

三、罗斯图 43

第三章应力—时间历程分析 45

第一节确定的应力—时间历程 46

一、周期性的应力—时间历程 46

二、非周期性的应力—时司历程 47

第二节随机应力—时间历程 48

第三节 随机载荷序列的计算机再生方法 50

一、工程载荷统计分析 51

二、过渡矩阵及其形成 52

三、载荷序列生成 55

四、特种载荷模拟 62

第四章计数法与累积频次分布 64

第一节单参数计数法 65

第二节双参数计数法 68

第三节 单参数计数与双参数计数的关系 74

第五章载荷累积频次分布的实用外推方法 78

第一节常规外推方法及其特点 78

一、直接外推 80

二、 以载荷段中极值为基础的外推 80

三、常规外推方法的特点 82

第二节 标准载荷累积频次分布的计算外推 82

一、标准载荷累积频次分布 82

二、外推公式的推导 84

第三节与常规外推比较 88

第四节两种计算外推方法比较 91

第五节几点结论 92

第六章损伤累积理论及常规疲劳理论应用 94

一、原始曼纳法则 95

第一节线性疲劳损伤累积理论 95

二、曼纳法则的修正 97

第二节非线性疲劳损伤累积理论 98

第三节双线性疲劳损伤累积理论 103

第四节常规疲劳强度设计 107

一、等应力幅的对称循环载荷 107

二、等应力幅的不对称循环载荷 108

二、变应力幅下安全系数 109

四、 复合应力作用的安全系数 111

第五节常规疲劳寿命预测 113

一、常规疲劳寿命预测步骤 114

二、复合应力作用下构件疲劳寿命预测 116

第七章H0对计算疲劳寿命的影响及其确定方法 121

第一节H0对计算疲劳寿命的影响 122

一、计算公式推导与转换 122

二、H0与预测寿命的关系 124

第二节H0的确定方法 130

一、“过损伤”和“欠损伤”的概念 130

二、 损伤率作为确定H0的依据设想 132

三、H0的计算方法 133

第三节几点说明 134

第八章工程构件疲劳寿命预测线图法 136

第一节线图法处理范围 137

第二节线图法的基本理论及处理方法 138

一、线图参数确定 138

二、数值计算 140

第三节线图的应用 149

第四节本章小结 151

第九章计数法对计算疲劳寿命影响问题 152

二、计数分析 153

一、载荷类型 153

第一节载荷与计数分析 153

第二节计算寿命比较研究 166

一、载荷累积频次分布曲线比较 166

二、计算寿命值比较研究 167

第三节计数法的应用评述 174

第十章局部应力—应变法预测构件疲劳寿命 177

第一节局部应力—应变分析 178

一、诺伯法的公式 179

二、诺伯法的应用 181

三、修正诺伯法 182

第二节应变疲劳寿命曲线 184

第三节疲劳损伤累积 187

第四节关于局部应力—应变法的应用 190

第十一章裂纹尖端应力—应变场弹塑性有限元分析 192

一、裂纹的类型 193

第一节裂纹的类型及应力—应变场描述 193

二、裂纹尖端附近的应力—应变场 194

第二节弹—塑性有限元分析裂纹尖端应力—应变场 198

一、数值方法概述 198

二、弹—塑性有限元基本方法 198

第三节弹—塑性有限元方法分析实例 204

一、构件模型化处理与算法 204

二、计算结果分析 208

第四节几点说明 215

第十二章疲劳裂纹扩展问题 216

第一节疲劳裂纹扩展基本规律 217

一、应力强度因子概念 217

二、裂纹扩展速率 218

第二节裂纹扩展寿命计算方法 221

第三节框架式构件应力强度因子计算问题 225

一、J积分算式及其路径 226

二、计算结果 231

第四节框架式构件应力强度因子的变形能表达式 234

一、构件的变形能分析 235

二、K表达式K=f(U) 236

第五节应力强度因子表达式从试件到构件的推广问题 240

一、算式转换的基础 240

二、转换式推导 241

三、关于转换式的应用问题 243

第十三章工程构件疲劳寿命预测实例 245

第一节轧辊的形状及载荷分析 245

一、σb的确定 247

二、 σD的确定 247

第二节轧辊的材料及结构参数 248

三、构件的5—N曲线 249

第三节轧辊疲劳寿命预测计算和结论 249

参考文献 253