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符号表1

第一章 结构断裂问题的概述7

§1-1 引言7

§1-2 脆性断裂的特征9

§1-3 缺口韧性10

第二章 断裂力学的基本概念16

§2-1 裂纹扩展的三种类型16

§2-2 裂纹尖端附近的应力场17

§2-3 应力强度因子KI与断裂判据19

§2-4 几种主要试样和加载方式下KI的表达式25

§2-5 工程构件KI的估算35

§2-6 裂纹尖端的塑性区及其修正41

§2-7 裂纹扩展的能量原理48

第三章 平面应变断裂韧性KIc及KId的测试51

§3-1 引言51

§3-2 标准平面应变断裂韧性测试方法的试样尺寸要求53

§3-3 KI。测试方法的基本原理54

§3-4 载荷-位移曲线59

§3-5 低温度的KIc测试62

§3-6 动态平面应变断裂韧度KId测试62

第四章 温度、加载速率及厚度对断裂韧性的影响64

§4-1 温度对断裂特性的影响64

§4-2 对一些结构钢材KIc及KId的典型试验结果69

§4-3 结构钢材的断裂韧性水平72

第五章KIc或KId与其他断裂韧度试验之间的相关性75

§5-1 引言75

§5-2 却贝V（CVN）冲击试验与却贝V（CVN）缓慢弯曲试验76

§5-3 爆炸鼓胀试验80

§5-4 落锤试验（DWT）82

§5-5 动态撕裂（DT）试验84

§5-6 KIc与CVN上平台部分的相关性85

§5-7 KIc与CVN在转变温度区的相关性87

§5-8 在NDT温度的KId值89

第六章 疲劳问题的基本知识和传统方法91

§6-1 疲劳破坏与疲劳载荷的概念91

§6-2 恒幅载荷下的疲劳94

§6-3 影响疲劳的几个因素97

§6-4 变幅载荷下的累积破坏103

第七章 疲劳裂纹的起始或疲劳开裂105

§7-1 引言105

§7-2 疲劳的起始与扩展105

§7-3 在应力集中处的应力场108

§7-4 应力集中对疲劳开裂的效应110

§7-5 疲劳开裂与拉伸极限强度的关系113

§7-6 不会扩展的疲劳裂纹115

§7-7 有限的疲劳开裂寿命行为117

第八章 在恒幅载荷下疲劳裂纹的扩展119

§8-1 疲劳裂纹的扩展机理119

§8-2 疲劳裂纹扩展速率与应力强度因子121

§8-3 马氏体钢材124

§8-4 铁素体-珠光体钢材125

§8-5 奥氏体不锈钢126

§8-6 钢材疲劳裂纹扩展速率的讨论126

§8-7 平均应力对疲劳裂纹扩展行为的影响128

§8-8 载荷循环的频率与载荷波形对？的影响129

§8-9 应力集中即缺口形状对疲劳裂纹扩展速率的影响131

§8-10 在钢材焊接处的疲劳裂纹扩展131

第九章 变幅载荷下疲劳行为133

§9-1 过载峰的影响133

§9-2 加载方式的影响136

§9-3 随机载荷与概率密度曲线137

§9-4 瑞利分布的随机载荷下的疲劳裂纹扩展速率140

§9-5 各种随机载荷谱下的疲劳裂纹扩展速率143

第十章 应力腐蚀与应力腐蚀疲劳145

§10-1 引言145

§10-2 用断裂力学方法研究应力腐蚀脆断的意义146

§10-3 应力腐蚀临界应力强度因子KI蚀147

§10-5 应用KI蚀和da/dt评述应力腐蚀构件的安全性以及估算其寿命149

§10-4 应力腐蚀裂纹扩展速率da/dt149

§10-6 应力腐蚀疲劳151

第十一章 断裂力学设计方法154

§11-1 引言156

§11-2 设计名义应力水平和可容忍的裂纹尺寸156

§11-3 材料的选择160

§11-4 安全寿命设计与破损安全设计原理在防止脆断设计中的应用162

§12-1 引言165

第十二章 断裂准则165

§12-2 结构型材的断裂行为水平167

§12-3 载荷速率对材料韧性的影响169

§12-4 破坏的后果170

§12-5 根据断裂准则来选择材料——转变温度方法171

第十三章 具体的断裂韧性标准174

§13-1 原始的船用钢“20J（15ft·lb）CVN冲击能量”标准174

§13-3 贯穿板厚度的屈服标准178

§13-2 断裂分析图178

第十四章 断裂控制计划183

§14-1 明确可能引起构件或整个结构破坏的各种因素，弄清楚工作条件与载荷并分析其相对的贡献184

§14-2 关于使结构或构件破坏的可能性降到最小的各种设计方法及相对有效性的决定187

§14-3 焊接船壳断裂控制的推荐方案191

第十五章 海洋工程结构的疲劳与断裂分析202

§15-1 结构概貌与破坏形式202

§15-2 海洋工程结构的环境载荷206

§15-3 管节点处的应力分布207

§15-4 S-N曲线、应力范围与应力强度因子214

§15-5 疲劳裂纹扩展与疲劳断裂准则215

第十六章 用S-N曲线方法估算管节点疲劳寿命217

§16-1 用S-N曲线方法估算疲劳寿命的内容及影响节点疲劳寿命的因素217

§16-2 几种实用的S-N曲线218

§16-3 管节点的疲劳试验224

§16-4 计算疲劳累积损伤实例226

§17-1 引言229

第十七章 用断裂力学方法估算管节点的疲劳寿命229

§17-2 一些试验结果230

§17-3 固有缺陷法233

§17-4 经验方法242

第十八章 海洋固定式平台疲劳寿命估算245

§18-1 前言245

§18-2 二度随机波浪246

§18-3 波浪能量谱248

§18-4 海洋固定式平台预估疲劳寿命的离散波方法257

§18-5 预估固定式海洋平台疲劳寿命的谱分析法263

§18-6 动力响应修正269

§18-7 计算结构疲劳损伤的解析法270

第十九章 弹塑性断裂力学274

§19-1 引言274

§19-2 裂纹顶点张开位移（COD）方法274

§19-3 COD方法的基本理论276

§19-4 在大范围屈服下的裂纹张开位移278

§19-5 全屈服断裂的COD与裂纹尺寸及应变关系280

§19-6 材料的张开位移临界值（开裂）δo的实验测定方法283

§19-7 J积分方法287

附录I291

一、用威斯特噶尔德型应力函数解平面线弹性裂纹问题291

二、GI与KI的关系305

附录Ⅱ308

一、英国规范BS-5400提供的S-N曲线308

二、美国ASME压力容器规范所建议的疲劳设计曲线309

三、美国焊接协会AWS提供的管节点的S-N曲线310

附录Ⅲ312

一、D-M模型的塑性区尺寸及其张开位移312

二、J积分的路径无关性314

三、J=？的证明321

附录Ⅳ328

单位换算表328