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材料的力學性能(第4版教育部高等學校材料類專業教學指導委員會規劃教材)

  • 作者：編者:王磊|責編:陶艷玲//向陽
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122402639
  • 出版日期：2022/04/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：277
人民幣：RMB 59 元      售價：元
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內容大鋼
    《材料的力學性能》（第4版）是「十二五」普通高等教育本科國家級規劃教材。全書共分9章，第1章為緒言。第2章、第3章主要介紹材料的彈性變形、塑性變形及形變強化的基本原理，著重討論各種力學指標的物理意義及其與組織結構的關係。第4章詳細介紹了材料的強化與韌化知識，是本書的特色所在。第5章、第6章介紹了有關材料的斷裂與斷裂韌性問題，以使讀者對材料由載入至失效有一個全面的認識。應該說，前6章是本書的基礎部分，也是教學之重點。第7?9章介紹材料在特定載入方式或外界環境下的力學行為，即第7章材料的疲勞、第8章高溫及環境下的材料力學性能、第9章材料的磨損和接觸疲勞。
    本教材將傳統的金屬、陶瓷、高分子等三大材料以及複合材料有機地融為一體，將材料力學行為的微細觀物理本質與力學行為的宏觀規律有機結合，既強調材料強度與韌性的經典理論，又結合實際應用介紹本學科相關的一些新成就。
    教材各章給出了思考題和相關的參考文獻，這對於學員鞏固所學知識、深入思考材料力學行為問題具有參考價值。
    第4版升級為新形態教材，書中給出了各部分內容配套的完整教學視頻，可掃描二維碼通過視頻學習。
    本書可作為高等學校材料類各專業的教學用書。
作者介紹
編者:王磊|責編:陶艷玲//向陽
目錄
1  緒言 Introduction
  1.1  材料在人類歷史中的作用及發展趨勢(Role and Developing Trend of Materials in the Human History)
  1.2  各種材料的特性(Characteristics of Various Materials)
  1.3  結構材料的損傷與斷裂(Damage and Fracture of Structural Materials)
  1.4  材料的安全評價與斷裂力學的發展(Safety Evaluation and Development of Fracture Mechanics of Materials)
  1.5  本書的構成(Consists of the Book)
  參考文獻
  思考題
2  材料在靜載荷下的力學性能Mechanical Properties of Materials Under Static Loads
  2.1  材料的拉伸性能(Tensile Properties of Materials)
    2.1.1  拉伸曲線和應力?應變曲線
    2.1.2  脆性材料的拉伸性能
    2.1.3  塑性材料的拉伸性能
    2.1.4  高分子材料的拉伸性能
    2.1.5  複合材料的拉伸性能
  2.2  材料在其他靜載荷下的力學性能(Mechanical Properties of Materials Under Other Static Loads)
    2.2.1  載入方式與應力狀態圖
    2.2.2  扭轉（torsion)
    2.2.3  彎曲（bending)
    2.2.4  壓縮（compression)
  2.3  硬度(Hardness)
    2.3.1  硬度試驗的特點
    2.3.2  布氏硬度
    2.3.3  洛氏硬度
    2.3.4  維氏硬度
    2.3.5  顯微硬度
    2.3.6  肖氏硬度
  參考文獻
  思考題
3  材料的變形 Deformation of Materials
  3.1  材料的彈性變形(Elastic Deformation of Materials)
    3.1.1  彈性變形的基本特點
    3.1.2  彈性變形的物理本質
    3.1.3  胡克定律（Hooke's law)
  3.2  彈性模量及其影響因素(Elastic Modulus and its Influencing Factors)
    3.2.1  彈性模量的意義
    3.2.2  彈性模量的影響因素
    3.2.3  彈性比功
  3.3  彈性變形的不完整性(Damping of Elastic Deformation)
    3.3.1  包辛格效應（bauschinger effect)
    3.3.2  彈性後效
    3.3.3  彈性滯后環
  3.4  材料的塑性變形(Plastic Deformation of Materials)
    3.4.1  塑性變形的一般特點
    3.4.2  塑性變形的物理過程
    3.4.3  單晶體與多晶體材料塑性變形的特點
    3.4.4  形變織構和各向異性
  3.5  材料的屈服行為(Yielding Behavior of Materials)
    3.5.1  屈服現象及其解釋
    3.5.2  屈服強度的物理意義

    3.5.3  屈服判據
  3.6  材料的形變強化(Strain Hardening of Materials)
    3.6.1  形變強化曲線
    3.6.2  材料的頸縮現象
    3.6.3  形變強化的意義
  參考文獻
  思考題
4  材料的強化與韌化Strengthening and Toughening of Materials
  4.1  金屬及合金的強化與韌化(Strengthening and Toughening of Metals and Alloys)
    4.1.1  均勻強化
    4.1.2  非均勻強化
    4.1.3  細晶(grain refinening)強化與細晶韌化
    4.1.4  二相(secondary phase)強化
    4.1.5  其他強化方法
  4.2  陶瓷材料的強化與韌化(Strengthening and Toughening of Ceramics)
    4.2.1  陶瓷材料的強度特點
    4.2.2  陶瓷材料的強化
    4.2.3  陶瓷材料的韌化
    4.2.4  影響陶瓷材料強度的主要因素
    4.2.5  影響陶瓷材料韌性的主要因素
  4.3  高分子材料的強化與韌化(Strengthening and Toughening of Polymers)
    4.3.1  高分子材料的強度特點
    4.3.2  高分子材料的強化
    4.3.3  高分子材料的韌化
  4.4  複合材料的強化與韌化(Strengthening and Toughening of Composite Materials)
    4.4.1  複合強化原理
    4.4.2  複合韌化原理與工藝
    4.4.3  三大材料的強韌化比較
  4.5  材料強韌化新理論與實踐(New Theory and Approach for Strengthening?toughening of Materials)
    4.5.1  材料設計(materials design)
    4.5.2  顯微組織控制
    4.5.3  納米技術與晶界控制
    4.5.4  材料強韌性評價與標準問題
  4.6  材料強韌化過程的力學計算(Mechanical Calculation of the Strengthening?toughening of Materials)
    4.6.1  宏細觀平均化計算
    4.6.2  層狀結構的細觀模擬計算
    4.6.3  材料強度的統計計算
    4.6.4  宏細微觀三層嵌套模型
  參考文獻
  思考題
5  材料的斷裂 Fracture of Materials
  5.1  斷裂分類與宏觀斷口特徵(Fracture Classification and Characteristics of Fracture Surface)
    5.1.1  斷裂的分類
    5.1.2  斷口的宏觀特徵
  5.2  斷裂強度(Fracture Strength)
    5.2.1  晶體的理論斷裂強度
    5.2.2  材料的實際斷裂強度
  5.3  脆性斷裂(Brittle Fracture)
    5.3.1  脆性斷裂機理
    5.3.2  脆性斷裂的微觀特徵

  5.4  韌性斷裂(Ductile Fracture)
    5.4.1  韌性斷裂機理
    5.4.2  韌性斷裂的微觀特徵
  5.5  複合材料的斷裂(Fracture of Composite Materials)
    5.5.1  複合材料的斷裂模式
    5.5.2  複合材料斷裂的微觀形式
    5.5.3  複合材料開裂方向的預測
  5.6  缺口效應(tch Effect)
    5.6.1  缺口對應力分佈的影響
    5.6.2  缺口敏感性及其表示方法
    5.6.3  缺口試樣衝擊彎曲及衝擊韌性
  5.7  材料的低溫脆性(Brittleness of Materials at Low Temperature)
    5.7.1  材料的低溫脆性現象
    5.7.2  材料的韌脆轉變溫度
    5.7.3  影響韌脆轉變溫度的因素
  參考文獻
  思考題
6  材料的斷裂韌性 Fracture Conception of Materials
  6.1  斷裂韌性的基本概念(Basic Conception of Fracture Toughness)
    6.1.1  斷裂強度與裂紋長度
    6.1.2  裂紋體的三種位移方式
    6.1.3  平面應力和平面應變
    6.1.4  斷裂韌性
  6.2  裂紋尖端附近的應力場(Stress Field Near the Crack Tip)
  6.3  裂紋尖端塑性區的大小及其修正(Size and Correction of Plastic Zone Near Clack Tip )
    6.3.1  裂紋尖端屈服區的大小
    6.3.2  應力鬆弛(stress relaation)對塑性區的影響
  6.4  裂紋擴展的能量釋放率GI(Energy Release Rate of Crack Propagation)
  6.5  斷裂韌性的影響因素(Influence Factors on the Fracture Toughness)
    6.5.1  雜質對KIc的影響
    6.5.2  晶粒尺寸對KIc的影響
    6.5.3  組織結構對KIc的影響
    6.5.4  特殊熱處理對KIc的影響
    6.5.5  載荷速率與環境對KIc的影響
  6.6  平面應變斷裂韌性KIc測試方法(Standard Test Method for Linear?Elastic Plane?Strain Fracture Toughness KIc)
    6.6.1  試樣的製備
    6.6.2  測試方法
  6.7  彈塑性狀態的斷裂韌性(Fracture Toughness in an Elaslastic State)
    6.7.1  裂紋尖端張開位移（CTOD）
    6.7.2  J積分
  參考文獻
  思考題
7  材料的疲勞 Fatigue of Materials
  7.1  疲勞現象(Fatigue Phemen)
    7.1.1  變動載荷
    7.1.2  疲勞斷裂特點
    7.1.3  疲勞宏觀斷口
  7.2  疲勞斷裂過程及其機理(Fatigue Process and Mechanisms)
    7.2.1  疲勞裂紋的萌生
    7.2.2  疲勞裂紋的擴展

    7.2.3  疲勞裂紋擴展機制與疲勞斷口微觀特徵
  7.3  疲勞裂紋擴展速率與門檻值(Fatigue Crack Growth Rate and Threshold Value)
    7.3.1  疲勞裂紋擴展速率(fatigue?crack growth rate)
    7.3.2  疲勞裂紋擴展速率的數學表達式
  7.4  疲勞強度指標(Fatigue Strength Inde)
    7.4.1  S?N曲線與疲勞極限
    7.4.2  過載持久值與過載損傷界
    7.4.3  疲勞缺口敏感度(fatigue tch sensitivity)
  7.5  影響疲勞性能的因素(Influencing Factors on Fatigue Properties)
    7.5.1  載荷因素
    7.5.2  表面狀態與尺寸因素
    7.5.3  組織因素
  7.6  低周疲勞(Low Cycle Fatigue)
    7.6.1  低周疲勞的特點
    7.6.2  低周疲勞的Δε?N曲線
    7.6.3  循環硬化與循環軟化
  7.7  複合材料與陶瓷材料的疲勞(Fatigue of Composite Materials and Ceramics)
    7.7.1  複合材料的疲勞
    7.7.2  陶瓷材料的疲勞
  7.8  高周疲勞(Ultra?high Cycle Fatigue)
    7.8.1  高周疲勞的概念及S?N曲線特點
    7.8.2  高周疲勞的斷口特徵及其機制
  參考文獻
  思考題
8  高溫及環境下的材料力學性能 Mechanical Properties Under the Action of Environment Media or at High?temperature
  8.1  材料的蠕變（Creep of Materials）
    8.1.1  材料的蠕變現象和蠕變曲線
    8.1.2  蠕變過程中組織結構的變化
  8.2  蠕變變形及斷裂機制(Creep Deformation and Fracture Mechanism)
    8.2.1  蠕變變形機制
    8.2.2  蠕變損傷(creep damage）和斷裂機制
  8.3  蠕變、持久強度極限及其外推法(Creep Limit and Rupture Strength Limit and Its Etrapolation Method)
    8.3.1  蠕變極限和持久強度極限
    8.3.2  蠕變持久強度數據的外推法
  8.4  疲勞與蠕變的交互作用(Interaction of Fatigue and Creep)
  8.5  高分子材料的黏彈性(Viscoelasticity of Polymer Materials)
  8.6  陶瓷材料的抗熱震性（Thermal Shock Resistance Property of Ceramic Materials）
    8.6.1  抗熱震斷裂(thermal shock fracture)
    8.6.2  抗熱震損傷(thermal shock damage)
  8.7  熱疲勞(Thermal Fatigue)
  8.8  應力鬆弛(Stress Relaation)
    8.8.1  金屬中的應力鬆弛現象
    8.8.2  鬆弛穩定性指標
  8.9  影響材料高溫性能的因素(Influence Factors on High Temperature Property of Materials)
    8.9.1  合金化學成分的影響
    8.9.2  冶煉工藝及熱處理工藝的影響
    8.9.3  晶粒度的影響
  8.10  環境介質作用下的力學性能(Mechanical Properties Under the Action of Environment Media)
    8.10.1  應力腐蝕(stress corrosion)
    8.10.2  氫脆(hydrogen embrittlement)

    8.10.3  腐蝕疲勞(corrosion fatigue)
  參考文獻
  思考題
9  材料的磨損和接觸疲勞Wear and Contact Fatigue of Materials
  9.1  摩擦與磨損的基本概念(Concept of Friction Andwear)
    9.1.1  摩擦及類型
    9.1.2  磨損及類型
    9.1.3  耐磨性(wear resistance)
  9.2  磨損機制及提高磨損抗力的因素(Wear Mechanism and the Factors to Improve Wear Resistance)
    9.2.1  氧化磨損(oidative wear)
    9.2.2  咬合磨損(occlusion wear)(一類黏著磨損)
    9.2.3  熱磨損(thermic wear)(二類黏著磨損)
    9.2.4  磨粒磨損(abrasive wear)
    9.2.5  微動磨損(fretting wear)
  9.3  材料磨損試驗方法 (Material Wear Test Method)
    9.3.1  試驗方法分類
    9.3.2  磨損試驗機
    9.3.3  磨損量的測量方法
  9.4  接觸疲勞(Contact Fatigue)
    9.4.1  接觸應力(contact stress)
    9.4.2  接觸疲勞的類型
  9.5  非金屬材料的磨損性能(Wear Properties of nmetallic Materials)
  參考文獻
  思考題
索引

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