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目录1

第1章　疲劳分析1

1.1　概述1

1.1.1 疲劳强度的基本概念1

1.1.2 结构疲劳失效的特征1

1.1.3 结构疲劳的类型及疲劳设计程序2

1.2　疲劳图4

1.2.1 S-N曲线4

1.2.2 P-S-N曲线（概率S-N曲线）6

1.2.3 S-N曲线关系式（经验公式）7

1.2.4　疲劳极限线图8

1.3　疲劳损伤积累12

1.3.1 损伤积累的线性公式13

1.3.2 损伤积累的指数公式15

1.3.3 应变循环疲劳19

1.4　复杂应力状态下的疲劳分析20

思考题与习题21

第2章　断裂力学23

2.1 概述23

2.2　裂纹类型与断裂韧性、应力强度因子的概念25

2.2.1 裂纹类型25

2.2.2 应力强度因子和断裂韧性（度）27

2.3　裂纹尖端附近的应力、应变场29

2.3.1 弹性力学场方程及边界条件30

2.3.2 弹性力学的解法——位移求解法和应力求解法33

2.3.3 复变函数的基础知识35

2.3.4 威斯特葛尔德（Westergaard）应力函数解法40

2.4　应力强度因子计算51

2.4.1 应力强度因子K的一般定义52

2.4.2 迭加法求解应力强度因子55

2.4.3 裂纹尖端塑性区及修正57

2.5　平面应变断裂韧性KIC及测试原理68

2.5.1 KIC的定义及典型试样的KI表达式69

2.5.2 KIC的测试原理72

2.5.3 P-V曲线分析76

2.6　裂纹张开位移（COD）原理和方法80

2.6.1 简述81

2.6.2　COD原理和D-M模型81

2.7　J积分原理88

2.7.1　J积分定义88

2.7.2　J积分的守恒性证明90

2.7.3 线弹性条件下J积分与KI的关系及应变能释放率概念93

2.7.4 J积分的断裂判据97

2.8　断裂力学在疲劳裂纹扩展中的应用简介99

2.8.1 疲劳裂纹100

2.8.2　疲劳裂纹扩展速率102

2.8.3　疲劳裂纹扩展寿命估算105

2.8.4　应变疲劳106

思考题与习题107

3.1 概述110

第3章　损伤力学110

3.2　损伤的力学表示112

3.2.1 一维损伤变量112

3.2.2 有效应力的概念114

3.2.3　应变等效原理116

3.2.4 应变与损伤的耦合、断裂判据和损伤门槛值116

3.3　损伤力学的基本方程120

3.3.1 质量守恒定律120

3.3.2 动量守恒方程121

3.3.3　能量守恒定律122

3.3.4　力学函数和内部状态变量123

3.3.5 热力学第二定律和Clausiu-Duhem不等式125

3.4　损伤与断裂128

3.4.1 损伤力学与断裂力学的关系128

3.4.2　损伤材料的Dugdale模型131

思考题与习题136

参考文献138