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材料強度學(材料科學與工程專業研究生系列教材)

  • 作者：編者:張帆|責編:周穎
  • 出版社：上海交大
  • ISBN：9787313319722
  • 出版日期：2025/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：442
人民幣：RMB 98 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以位錯及裂紋相關理論為綱，闡述工程材料變形和斷裂的宏觀規律及微觀機理。全書共9章，內容包括：緒論，彈性變形，位錯基礎，塑性變形，強化原理，斷裂力學，斷裂物理，韌化原理，使役強度。本書除較深入討論了材料強度的宏／微觀基本理論外，還扼要介紹了一些因應用於材料強度研究而逐步發展起來的固體力學新分支，包括細觀力學、晶體塑形理論、損傷力學等的基本概念和方法。
    本書可作為材料科學與工程專業的研究生課程教材，也可作為機械、力學、航空、土建、交通等相關專業的材料力學等相關課程的教學參考書。
作者介紹
編者:張帆|責編:周穎
目錄
1  緒論
  1.1  強度的定義
  1.2  強度的表徵
    1.2.1  基本強度
    1.2.2  使役強度
  1.3  強度的宏/微觀理論
    1.3.1  強度的宏觀理論
    1.3.2  強度的微觀理論
  1.4  強度的影響因素
    1.4.1  結構因素
    1.4.2  載荷因素
    1.4.3  環境因素
  1.5  強度的統計分析
  1.6  強度的計算與模擬
2  彈性變形
  2.1  彈性變形本質
  2.2  彈性本構關係
    2.2.1  應變能密度與本構關係
    2.2.2  廣義胡克定律
    2.2.3  彈性各向異性
    2.2.4  廣義胡克定律的工程表示法
  2.3  彈性模量的微觀分析
    2.3.1  楊氏模量
    2.3.2  體積模量
  2.4  工程材料的彈性模量
    2.4.1  3大類工程材料彈性模量的比較
    2.4.2  單晶體彈性模量的各向異性
    2.4.3  多晶體的彈性模量
    2.4.4  固溶體的彈性模量
    2.4.5  多相合金的彈性模量
    2.4.6  陶瓷的彈性模量
    2.4.7  聚合物的彈性模量
    2.4.8  復相材料的有效模量
  2.5  溫度對彈性變形的影響
  2.6  橡膠彈性
    2.6.1  橡膠彈性的特點
    2.6.2  橡膠彈性統計理論
    2.6.3  穆尼-里夫林方程
  2.7  黏彈性
    2.7.1  黏彈性的本質
    2.7.2  黏彈性體的力學鬆弛
    2.7.3  黏彈性本構關係
    2.7.4  玻爾茲曼疊加原理
  拓展：2.8  細觀力學簡介
3  位錯基礎
  3.1  位錯的基本概念
    3.1.1  位錯的引入
    3.1.2  位錯類型及表徵
    3.1.3  位錯的運動
    3.1.4  位錯的增殖

  3.2  位錯的彈性性質
    3.2.1  位錯的應力場
    3.2.2  位錯的應變能
    3.2.3  位錯的線張力
  3.3  作用在位錯上的力
    3.3.1  位錯在外應力場下的受力
    3.3.2  化學力
    3.3.3  鏡像力
  3.4  位錯之間的交互作用
    3.4.1  位錯之間的長程交互作用
    3.4.2  位錯之間的短程交互作用
  3.5  位錯與溶質原子的交互作用
    3.5.1  位錯與溶質原子的彈性交互作用
    3.5.2  位錯與溶質原子的化學交互作用
    3.5.3  彈性交互作用與化學交互作用大小的比較
  3.6  位錯與晶界的交互作用
    3.6.1  位錯與晶界的長程交互作用
    3.6.2  位錯與晶界的短程交互作用
    3.6.3  晶界位錯源或位錯阱
  3.7  位錯的點陣模型
    3.7.1  P-N模型
    3.7.2  位錯寬度
    3.7.3  P-N位錯的應力場
    3.7.4  P-N力
  3.8  位錯動力學
    3.8.1  位錯滑移動力學
    3.8.2  位錯攀移動力學
4  塑性變形
  4.1  塑性變形本質
    4.1.1  原子(分子)層面
    4.1.2  連續介質層面
  4.2  起始塑性變形抗力
    4.2.1  門檻應力
    4.2.2  臨界分切應力
  4.3  屈服強度
    4.3.1  屈服現象
    4.3.2  工程材料的屈服強度
    4.3.3  複雜應力狀態下的屈服
  4.4  塑性流變抗力
    4.4.1  應變硬化
    4.4.2  流變應力
    4.4.3  准靜態塑性本構關係
  4.5  抗拉強度
    4.5.1  頸縮判據
    4.5.2  抗拉強度
    4.5.3  形變強化容量
  4.6  溫度對塑性變形的影響
    4.6.1  塑性變形的熱激活分析
    4.6.2  溫度對宏觀塑性變形的影響
  4.7  應變率對塑性變形的影響

    4.7.1  應變率效應
    4.7.2  應變率效應的微觀理論
    4.7.3  經驗本構方程
  拓展：4.8  晶體塑性理論簡介
5  強化原理
  5.1  概述
  5.2  位錯強化
    5.2.1  晶體強度與位錯密度的關係
    5.2.2  單晶體的加工硬化
    5.2.3  加工硬化位錯理論
  5.3  晶界強化
    5.3.1  多晶體塑性變形的一般特點
    5.3.2  晶界強化效應
    5.3.3  多晶體變形理論
    5.3.4  晶界強化機制
    5.3.5  晶粒尺度效應
  5.4  點缺陷強化
    5.4.1  固溶體合金的塑性變形
    5.4.2  溶質原子對位錯運動的阻力
    5.4.3  固溶強化機制
    5.4.4  固溶強化與電子結構
  5.5  顆粒強化
    5.5.1  彌散型兩相合金的塑性變形
    5.5.2  位錯與第二相顆粒的交互作用
    5.5.3  顆粒強化機制
    5.5.4  復相顆粒強化
  5.6  纖維強化
    5.6.1  載荷分配
    5.6.2  纖維增強原理
6  斷裂力學
  6.1  斷裂強度
    6.1.1  完整固體的強度
    6.1.2  帶孔或缺口固體的強度
    6.1.3  帶裂紋固體的強度
  6.2  線彈性斷裂力學
    6.2.1  裂紋類型
    6.2.2  裂紋尖端的應力場
    6.2.3  應力強度因子
    6.2.4  斷裂韌度
    6.2.5  斷裂準則
    6.2.6  裂紋尖端塑性區及應力強度因子修正
    6.2.7  斷裂的能量分析原理
  6.3  彈塑性斷裂力學
    6.3.1  CTOD
    6.3.2  J積分
  6.4  動態斷裂力學
    6.4.1  運動裂紋
    6.4.2  衝擊斷裂
    6.4.3  裂紋分岔
  拓展：6.5  黏彈性斷裂力學簡介

7  斷裂物理
  7.1  斷裂類型
    7.1.1  按斷裂前塑性變形量分類
    7.1.2  按斷裂微觀機制分類
  7.2  解理斷裂
    7.2.1  解理斷裂特徵
    7.2.2  解理斷裂的位錯理論
    7.2.3  解理裂紋擴展方式
    7.2.4  解理斷裂判據
    7.2.5  解理斷裂的統計分析
  7.3  孔聚斷裂
    7.3.1  孔聚斷裂特徵
    7.3.2  孔洞形核
    7.3.3  孔洞長大
    7.3.4  孔洞聚合
    7.3.5  裂紋穩態擴展
  7.4  沿晶斷裂
    7.4.1  沿晶斷裂現象
    7.4.2  等強應變
    7.4.3  沿晶斷裂的雜質偏聚理論
  7.5  環境斷裂
    7.5.1  環境斷裂類型
    7.5.2  環境斷裂要素
    7.5.3  環境斷裂特徵
  7.6  材料韌/脆性及影響因素
    7.6.1  材料本質韌/脆判據
    7.6.2  影響材料韌/脆性的外界因素
  7.7  裂紋尖端區
    7.7.1  裂紋尖端區的塑性變形
    7.7.2  裂紋與位錯的相互作用
    7.7.3  裂紋尖端位錯發射的分子動力學模擬
  拓展：7.8  損傷力學簡介
8  韌化原理
  8.1  韌化原理概述
    8.1.1  韌性表徵及韌化的概念
    8.1.2  基於變形控制的韌化
    8.1.3  基於斷裂控制的韌化
    8.1.4  強化和韌化的關係
  8.2  金屬的斷裂及韌化
    8.2.1  成分對斷裂的影響
    8.2.2  晶體結構對斷裂的影響
    8.2.3  組織對斷裂的影響
  8.3  陶瓷的斷裂及韌化
    8.3.1  陶瓷的強度
    8.3.2  陶瓷的斷裂
    8.3.3  影響陶瓷強度的組織因素
    8.3.4  陶瓷的增韌
  8.4  聚合物的斷裂及韌化
    8.4.1  聚合物斷裂特徵
    8.4.2  聚合物中的銀紋

    8.4.3  聚合物斷裂機制
    8.4.4  聚合物的韌化
  8.5  複合材料的斷裂及韌化
    8.5.1  纖維增強複合材料斷裂的宏觀特徵
    8.5.2  纖維增強複合材料斷裂的細觀特徵
    8.5.3  纖維增強複合材料斷裂的能量吸收機制
    8.5.4  分級結構韌化
9  使役強度
  9.1  疲勞強度
    9.1.1  疲勞概述
    9.1.2  疲勞極限的本質
    9.1.3  疲勞循環變形
    9.1.4  疲勞裂紋萌生
    9.1.5  疲勞裂紋擴展
  9.2  衝擊強度
    9.2.1  衝擊概述
    9.2.2  應力波
    9.2.3  衝擊性能
    9.2.4  絕熱剪切
    9.2.5  剝落破裂
  9.3  蠕變強度
    9.3.1  蠕變概述
    9.3.2  蠕變本構方程
    9.3.3  蠕變機制
    9.3.4  影響蠕變的材料因素
    9.3.5  蠕變斷裂
附錄
  A1  張量簡介
    A1.1  坐標系和矢量
    A1.2  張量的定義
    A1.3  張量代數
    A1.4  二階張量
    A1.5  張量分析中常用的導數及微分
  A2  彈性力學的邊值問題
    A2.1  彈性力學的基本方程
    A2.2  彈性力學邊值問題的解法
    A2.3  彈性平面問題
參考文獻

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