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第一篇 基础知识 1

第1章 绪论 1

1.1 材料力学中的构件安全设计准则 1

1.2 断裂力学的发展 3

1.3 断裂力学主要内容 5

1.4 断裂力学的任务和方法 6

第2章 能量守恒和断裂判据 8

2.1 固体的理论断裂强度 8

2.2 裂纹对材料强度的影响 10

2.3 格里菲斯断裂理论 11

2.4 能量平衡理论 14

习题 18

第3章 裂纹尖端区域的应力场及应力强度因子 19

3.1 裂纹的类型和基本概念 19

3.2 裂纹尖端区域的应力场和位移场 20

3.3 应力强度因子断裂判据 32

3.4 常见裂纹的应力强度因子 34

3.5 应力强度因子和能量释放率的关系 39

3.6 确定应力强度因子的柔度法 41

3.7 阻力曲线 42

3.8 平面应变断裂韧度KIC的测试 44

习题 49

第4章 复合型裂纹的脆性断裂判据 50

4.1 最大周向拉应力理论 50

4.2 能量释放率理论 53

4.3 应变能密度因子理论 58

习题 62

第5章 弹塑性断裂力学的基本理论 64

5.1 Irwin对裂端塑性区的估计及小范围屈服时塑性区的修正 64

5.2 裂纹尖端的张开位移（CTOD） 69

5.3 J积分理论 73

习题 77

第6章 疲劳与裂纹扩展 79

6.1 疲劳裂纹的形成及扩展 79

6.2 疲劳裂纹扩展速率 80

6.3 影响疲劳裂纹扩展速率的因素 81

6.4 疲劳裂纹寿命 83

习题 84

第二篇 专题部分 85

第7章 数值方法及软件应用 85

7.1 边界元法（BEM） 85

7.2 有限元法（FEM） 89

7.3 扩展有限元法（XFEM） 96

7.4 分子动力学模拟方法（MD） 103

第8章 板壳断裂力学 115

8.1 引言 115

8.2 Kirchhoff板弯曲断裂理论 116

8.3 Reissner型板壳弯曲断裂理论 122

8.4 Kirchhoff与Reissner型板壳弯曲断裂理论的比较 124

8.5 有限尺寸板壳断裂分析的局部-整体法 125

第9章 岩石断裂力学 127

9.1 引言 127

9.2 岩石的力学特征 128

9.3 岩石应力-应变曲线 128

9.4 岩石破坏的特殊性 131

9.5 格里菲斯受压闭合裂纹模型 133

9.6 声发射法研究微裂纹演化 135

9.7 岩石断裂判据 138

9.8 岩体断裂判据 140

附录A 弹性力学的基本方程 143

A.1 直角坐标系下平面弹性理论的基本方程 143

A.2 极坐标系下平面弹性理论的基本方程 144

A.3 应力函数 145

A.4 平面问题的边界条件 146

附录B 用Abaqus求应力强度因子 147

附录C 常见的应力强度因子表 161

参考文献 166