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焊接結構的疲勞損傷與斷裂(精)/裝備結構強度及可靠性叢書

  • 作者：朱明亮//軒福貞|責編:馮曉利
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030727480
  • 出版日期：2022/08/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：286
人民幣：RMB 168 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以焊接結構疲勞失效為主線，闡述了損傷與斷裂試驗、機理、相關理論與方法及斷裂防控技術等方面的研究成果。全書共分為11章，由進展與趨勢（第1、2章）、疲勞損傷（第3、4章）、疲勞斷裂（第5?7章）和超長壽命疲勞（第8?11章）四部分組成。第1章為總論，對疲勞研究進行回顧與展望；第2章闡述焊接結構疲勞研究的主要進展與問題；第3章與第4章分別介紹焊接接頭損傷的不均勻性表徵和微區疲勞損傷問題；第5?7章聚焦疲勞門檻值，分別介紹焊接接頭的疲勞門檻值試驗測定、斷裂機理和門檻值預測等工作；第8?10章分別介紹焊接接頭高周疲勞試驗方法及同種和異種鋼接頭的超高周疲勞強度；第11章闡述長壽命服役焊接結構的斷裂防控技術。
    本書可供機械工程及相關專業研究生及高年級本科生參考，對於從事航空航天、火力發電、新一代核電等領域設備強度分析與設計、焊接工藝開發及結構完整性評價的研究人員，也具有一定的參考價值。
作者介紹
朱明亮//軒福貞|責編:馮曉利
目錄
前言
第1章  疲勞研究的回顧與展望
  1.1  疲勞研究的緣起與演化
    1.1.1  古老文明的涵養
    1.1.2  蒸汽動力催生結構失效
    1.1.3  結構失效驅動疲勞的研究
    1.1.4  疲勞研究支撐機械強度學科
  1.2  文獻綜合分析
    1.2.1  論文發表情況
    1.2.2  重要影響工作分析
    1.2.3  關鍵研究領域分析
    1.2.4  國內主要研究單位分析
    1.2.5  中美比較分析
    1.2.6  疲勞研究領域科學基金資助分析
    1.2.7  從熱點看趨勢
  1.3  主要研究進展
    1.3.1  里程碑式的工作
    1.3.2  基於應變-壽命曲線的歐洲疲勞設計理論體系
    1.3.3  基於應變-壽命曲線的美國疲勞設計理論體系
    1.3.4  我國結構疲勞研究的主要進展
    1.3.5  疲勞裂紋擴展機制及理論描述
    1.3.6  蠕變-疲勞交互效應
    1.3.7  腐蝕疲勞模型
    1.3.8  超高周疲勞行為
    1.3.9  疲勞試驗技術
    1.3.10  疲勞分析計算技術
  1.4  疲勞研究的挑戰與機遇
    1.4.1  疲勞研究領域的待解難題
    1.4.2  大數據時代的疲勞強度學
  1.5  總結與展望
  參考文獻
  本章主要符號說明
第2章  焊接結構疲勞失效研究進展
  2.1  焊接結構的特點
  2.2  高端裝備焊接新工藝
    2.2.1  深窄間隙埋弧焊技術
    2.2.2  電子束焊接技術
    2.2.3  攪拌摩擦焊接技術
  2.3  焊接結構疲勞研究新進展
    2.3.1  被引次數較多的30篇論文
    2.3.2  焊接新工藝推動疲勞問題研究
    2.3.3  焊接結構疲勞評定方法
    2.3.4  焊接接頭的疲勞損傷監測技術
    2.3.5  焊接接頭的疲勞強化方法
    2.3.6  殘餘應力與熱影響區的影響
  2.4  超長壽命服役引起的新問題
  2.5  焊接結構疲勞研究的難點
  參考文獻
  本章主要符號說明
第3章  焊接接頭的損傷不均勻性表徵

  3.1  接頭組織與宏觀性能的不均勻性
    3.1.1  接頭冶金與微觀組織
    3.1.2  接頭拉伸與衝擊試驗研究
  3.2  基於微試樣拉伸的局部力學行為
  3.3  基於有限元分析的焊接接頭應變分佈
  3.4  基於數字圖像相關法的不均勻損傷表徵
    3.4.1  熔合線附近的應變不均勻性
    3.4.2  多層多道焊縫內部的應變不均勻性
  3.5  基於微觀組織和硬度數據的焊接接頭強度預測
    3.5.1  顯微硬度與納米硬度的關係
    3.5.2  硬度與微觀組織的關係
    3.5.3  焊接接頭強度分佈預測方法
    3.5.4  強度預測方法的進一步拓展
  參考文獻
  本章主要符號說明
第4章  焊接接頭微區疲勞短裂紋擴展行為
  4.1  接頭熱影響區內部疲勞短裂紋擴展行為
    4.1.1  接頭微區組織表徵與原位疲勞裂紋擴展試驗
    4.1.2  疲勞短裂紋擴展速率與路徑的關係
    4.1.3  微觀組織與強度梯度對微區疲勞短裂紋擴展的影響
  4.2  物理短裂紋的閉合行為及擴展驅動力模型
    4.2.1  短裂紋閉合力的測量
    4.2.2  短裂紋閉合的預測模型
    4.2.3  疲勞短裂紋擴展驅動力模型
  4.3  疲勞短裂紋擴展過程裂尖應變場表徵
    4.3.1  裂紋擴展過程全場應變測量
    4.3.2  裂紋偏折過程裂尖應變測量
    4.3.3  裂紋閉合過程裂尖應變測量
    4.3.4  裂尖應變與尾跡COD值的定量表徵
  4.4  疲勞裂紋擴展過程微觀組織損傷表徵
    4.4.1  電子通道襯度成像分析
    4.4.2  電子背散射衍射分析
  參考文獻
  本章主要符號說明
第5章  焊接接頭的疲勞裂紋擴展門檻值
  5.1  疲勞門檻值的確定方法
    5.1.1  基於試驗方法直接測定疲勞門檻值
    5.1.2  確定疲勞門檻值的其他方法
  5.2  疲勞門檻值試驗技術新進展
  5.3  焊接接頭疲勞門檻值的分佈
  5.4  轉折點與疲勞門檻值的關係
  5.5  應力比與疲勞門檻值的關係
  5.6  試樣形狀對疲勞門檻值的影響
    5.6.1  疲勞門檻值的拘束貢獻
    5.6.2  宏觀拘束與微觀擴展路徑的關係
    5.6.3  試樣拘束與裂紋閉合效應的關係
  參考文獻
  本章主要符號說明
第6章  近門檻值區疲勞裂紋擴展的微觀機制
  6.1  微觀組織的影響機制

    6.1.1  不同微觀組織的疲勞抗力
    6.1.2  斷口形貌與裂紋擴展路徑
    6.1.3  基於裂紋閉合的微觀機制
  6.2  近門檻值區斷裂模式的轉變機理
    6.2.1  斷口表面沿晶斷裂的分佈
    6.2.2  面型斷裂的形成機制
    6.2.3  面型斷裂引起的新型閉合模式
    6.2.4  固有疲勞門檻值模型
  6.3  近門檻值區疲勞裂紋擴展曲線轉折點
    6.3.1  轉折點處斷口形貌的變化
    6.3.2  轉折點處表面粗糙度的變化規律
    6.3.3  微觀組織對疲勞裂紋擴展曲線轉折行為的影響
    6.3.4  應力比對疲勞裂紋擴展曲線轉折行為的影響
    6.3.5  疲勞裂紋擴展曲線轉折點的預測模型
  6.4  超長周期服役對材料疲勞門檻值的影響
    6.4.1  焊接接頭微觀組織變化
    6.4.2  疲勞裂紋擴展行為
    6.4.3  有效特徵組織尺寸
  參考文獻
  本章主要符號說明
第7章  疲勞裂紋擴展應力比效應的統一理論模型
  7.1  基於裂紋閉合的裂紋擴展模型
  7.2  基於等效驅動力的裂紋擴展模型
  7.3  統一理論模型的建立
    7.3.1  Zhu-Xuan模型
    7.3.2  Kwofie-Zhu模型
  7.4  統一理論模型的適用性驗證
    7.4.1  Zhu-Xuan模型的預測效果
    7.4.2  Zhu-Xuan模型對CrMoV同類型鋼的預測效果
    7.4.3  Zhu-Xuan模型與Kwofie-Zhu模型的比較
  7.5  時間相關的疲勞門檻值預測方法
    7.5.1  時效老化前後的疲勞門檻值預測
    7.5.2  表徵時效影響的參量
    7.5.3  焊縫時效后疲勞門檻值的預測
  7.6  統一理論模型的科學本質
  參考文獻
  本章主要符號說明
第8章  焊接接頭高周疲勞試驗研究
  8.1  焊接接頭高周疲勞的關鍵問題
    8.1.1  疲勞試樣形式的選擇
    8.1.2  溫度相關的動態應變時效行為
    8.1.3  結構弱區與內部缺陷的競爭行為
    8.1.4  微缺陷的影響機制
  8.2  焊接接頭高周疲勞的應變速率效應
    8.2.1  載入頻率的相關性
    8.2.2  頻率效應對疲勞壽命的影響
    8.2.3  應變速率效應的科學本質
  8.3  低強鋼超高周疲勞循環硬化行為
    8.3.1  表面形態的變化
    8.3.2  循環硬化行為的表徵方法

    8.3.3  循環硬化的微觀機制
  參考文獻
  本章主要符號說明
第9章  同種鋼焊接接頭的超高周疲勞強度
  9.1  CrNiMoV鋼焊接接頭的不均勻微觀組織
  9.2  焊接接頭疲勞強度的溫度相關性
    9.2.1  疲勞S-N曲線形狀的變化
    9.2.2  疲勞裂紋萌生模式的差異
    9.2.3  疲勞試樣的顯微硬度與微觀結構
    9.2.4  疲勞起裂與斷裂位置的轉移
    9.2.5  高溫下材料彈性響應的影響
  9.3  尺寸與頻率的耦合效應
    9.3.1  疲勞試驗S-N曲線
    9.3.2  疲勞裂紋萌生模式
    9.3.3  疲勞斷裂位置的轉移
    9.3.4  缺陷統計分析方法
    9.3.5  疲勞強度的理論模型
  9.4  表面殘餘應力的影響
  9.5  焊接接頭的氫脆敏感性
    9.5.1  充氫對疲勞壽命的影響
    9.5.2  疲勞裂紋萌生模式的變化
    9.5.3  充氫對內部破壞過程的影響
  9.6  焊接接頭疲勞強度削弱係數
  9.7  焊接接頭疲勞強度評價方法
    9.7.1  典型疲勞設計準則
    9.7.2  焊接結構超長壽命疲勞設計
  參考文獻
  本章主要符號說明
第10章  異種鋼焊接接頭超高周疲勞強度
  10.1  異種鋼焊接工藝及接頭微觀組織
    10.1.1  微觀組織的不均勻性
    10.1.2  顯微硬度分佈
  10.2  異種鋼焊接接頭的拉伸與疲勞行為
    10.2.1  試樣形式與試驗方法
    10.2.2  接頭的拉伸斷裂
    10.2.3  接頭的S-N曲線
  10.3  異種鋼焊接接頭的宏微觀疲勞破壞機制
    10.3.1  宏觀斷裂位置的轉變
    10.3.2  疲勞裂紋萌生機制
  10.4  異種鋼焊接接頭抗疲勞設計與分析
    10.4.1  疲勞強度削弱係數
    10.4.2  接頭的抗疲勞設計
  參考文獻
第11章  長壽命服役焊接結構的斷裂防控
  11.1  基於結構弱區的傳統設計方法
  11.2  基於斷裂力學的焊接缺陷安全評定方法
    11.2.1  焊接缺陷的安全評定
    11.2.2  焊接工藝優化案例
  11.3  基於微缺陷致裂的壽命設計方法
    11.3.1  Murakami模型

    11.3.2  考慮缺陷致裂過程的壽命模型
    11.3.3  壽命控制Z參量模型
    11.3.4  Z參量模型的驗證
  11.4  基於設計/製造一體化的抗疲勞理念
  參考文獻
  本章主要符號說明

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