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第1章 材料的疲劳性能1

1.1 疲劳研究的发展1

1.2 疲劳断裂机理2

1.3 材料的疲劳强度8

1.3.1 应力疲劳与应变疲劳8

1.3.2 疲劳极限图14

1.4 影响材料疲劳性能的因素18

1.4.1 应力集中的影响19

1.4.2 尺寸效应26

1.4.3 材料表面状态的影响26

1.4.4 温度和环境的影响29

1.5 疲劳裂纹扩展30

1.5.1 断裂力学参量和断裂判据30

1.5.2 疲劳裂纹扩展行为35

1.6 腐蚀疲劳分析38

1.6.1 腐蚀疲劳特点38

1.6.2 腐蚀疲劳裂纹扩展特性40

1.7 变幅载荷谱下的疲劳寿命42

1.7.1 变幅载荷谱42

1.7.2 Miner线性累积损伤分析43

第2章 焊接接头的疲劳强度48

2.1 焊接接头及疲劳概述48

2.1.1 焊接接头基本形式48

2.1.2 焊接接头的疲劳特征50

2.2 对接接头的疲劳强度51

2.2.1 对接接头的应力集中51

2.2.2 对接接头的疲劳强度53

2.3 角焊缝接头的疲劳强度57

2.3.1 角焊缝接头的应力集中57

2.3.2 角焊缝接头的疲劳强度63

2.4 点焊接头的疲劳强度70

2.4.1 点焊接头的应力集中70

2.4.2 点焊接头的疲劳强度72

2.5 焊接管节点的疲劳强度73

2.5.1 焊接管节点的应力集中73

2.5.2 管节点的疲劳性能78

2.6 焊接结构疲劳强度影响因素分析79

2.6.1 应力集中的影响79

2.6.2 焊接残余应力的影响82

2.6.3 焊接缺陷的影响87

2.6.4 焊接接头组织性能对疲劳强度的影响93

2.6.5 板厚的影响95

第3章 焊接结构的疲劳强度分析方法97

3.1 概述97

3.2 名义应力评定方法98

3.2.1 名义应力评定方法基本原理98

3.2.2 焊接接头的疲劳强度分级100

3.3 结构应力评定方法107

3.3.1 结构应力与热点应力107

3.3.2 热点应力Shs-N曲线112

3.4 缺口应力应变评定方法118

3.4.1 弹性缺口应力评定方法118

3.4.2 弹塑性缺口应力应变分析法124

3.4.3 局部应变124

第4章 焊接结构疲劳裂纹扩展断裂力学分析132

4.1 概述132

4.1.1 焊接接头裂纹扩展与剩余强度132

4.1.2 疲劳裂纹扩展寿命评定135

4.2 焊接接头应力强度因子139

4.2.1 焊趾表面裂纹应力强度因子139

4.2.2 焊缝根部裂纹应力强度因子141

4.2.3 点焊接头裂纹应力强度因子142

4.3 力学失配对疲劳裂纹扩展的影响143

4.3.1 焊接接头的强度失配143

4.3.2 力学失配对疲劳裂纹扩展的影响145

4.4 焊接残余应力对疲劳裂纹扩展的影响154

4.4.1 残余应力强度因子154

4.4.2 残余应力对疲劳裂纹扩展的影响157

4.5 含缺陷焊接结构的疲劳完整性评定158

4.5.1 缺陷形状及规则化159

4.5.2 焊接残余应力的处理164

4.5.3 含缺陷焊接结构的疲劳评定166

第5章 焊接结构疲劳强度的随机分析175

5.1 疲劳性能数据的随机性175

5.1.1 疲劳寿命的离散性175

5.1.2 疲劳裂纹扩展的随机性176

5.1.3 焊接结构的随机因素176

5.2 疲劳强度概率分析方法180

5.2.1 疲劳失效概率180

5.2.2 疲劳失效概率评估183

5.3 疲劳强度统计特性189

5.3.1 S-N曲线的统计特性189

5.3.2 疲劳裂纹扩展的随机分析193

5.4 焊接结构疲劳失效概率分析199

5.4.1 焊接结构的随机因素199

5.4.2 疲劳强度的概率分析203

5.4.3 疲劳裂纹扩展失效概率分析206

第6章 焊接结构的抗疲劳设计与控制209

6.1 焊接结构的抗疲劳设计209

6.1.1 结构疲劳设计方法概述209

6.1.2 焊接结构的抗疲劳设计214

6.1.3 焊接结构件的疲劳试验220

6.2 焊接接头的抗疲劳措施224

6.2.1 焊接接头的抗疲劳基本方法224

6.2.2 焊接接头抗疲劳的工艺措施226

6.3 焊接结构的合于使用评定235

6.3.1 焊接结构完整性及合于使用性235

6.3.2 含缺陷焊接结构的失效评定237

参考文献246