疲勞強度理論 9787030516299 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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尚德廣 著

圖書標籤:

• 材料力學
• 疲勞強度
• 金屬材料
• 結構工程
• 機械工程
• 強度理論
• 壽命預測
• 失效分析
• 工程材料
• 可靠性設計

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030516299

商品編碼：29624825120

包裝：平裝

齣版時間：2017-09-01

基本信息

書名:疲勞強度理論

定價：82.00元

售價：59.9元,便宜22.1元,摺扣73

作者:尚德廣

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2017-09-01

ISBN：9787030516299

字數：

頁碼：

版次：31

裝幀：平裝

開本：B5

商品重量：0.4kg

編輯推薦

機械、航空、固體力學等專業研究生，相關專業的高校教師、工程設計人員和科技工作者。

內容提要

《疲勞強度理論》結閤力學、機械學、材料學等學科，從理論到試驗闡述疲勞強度設計理論與方法，主要內容包括疲勞強度理論的力學基礎、疲勞破壞的宏微觀特徵、材料的循環應力應變特性、疲勞載荷特性與處理方法、基於應力的疲勞分析理論、基於應變的疲勞分析理論、疲勞裂紋擴展壽命的估算、疲勞強度可靠性設計、多軸疲勞和基於頻域的疲勞分析方法，是一本論述疲勞強度理論和反映機械疲勞強度學科內容的書籍。

目錄

作者介紹

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文摘

序言

機械設計中的基石：失效分析與可靠性評估 在現代工業生産和工程設計領域，機械構件的可靠性與安全性是至關重要的考量因素。無數精密的機器、龐大的橋梁、以及日常使用的各類設備，其穩定運行的基礎都離不開對材料和結構行為的深刻理解。其中，材料在承受循環載荷下的損傷纍積過程，即疲勞失效，是導緻機械故障最常見的根本原因之一。因此，深入研究疲勞失效的機理，發展預測和評估疲勞壽命的方法，對於提高産品質量、保障人員安全、延長設備使用壽命，以及降低維護成本，都具有不可估量的價值。 “疲勞強度理論”的探討，正是為瞭攻剋這一工程難題而進行的係統性研究。本書籍的內容，將圍繞著材料在交變應力作用下，從初始微觀損傷的産生，到裂紋的萌生、擴展，直至最終發生斷裂的全過程，進行詳盡的剖析。這並非僅僅是對現象的描述，而是力求揭示其內在的物理機製，探尋其發生的規律，並以此為基礎，建立一套科學的預測體係。 一、 疲勞失效的本質與危害 首先，我們需要明確什麼是疲勞。與一次性加載導緻的瞬時斷裂不同，疲勞失效是指材料在承受反復或交變的應力作用下，即使應力水平遠低於材料的靜載屈服強度，也會在經過一定數量的循環後發生破壞。這種損傷是纍積性的，隨著加載次數的增加而逐步加劇。從微觀層麵看，疲勞損傷通常始於材料錶麵或內部的微小缺陷，如夾雜物、錶麵劃痕、應力集中點等。在反復應力作用下，這些區域會發生微觀塑性變形，導緻位錯的聚集與運動，進而形成微裂紋。 隨著加載周期的不斷增加，這些微裂紋會在應力作用下逐步擴展。裂紋的擴展並非連續均勻，而是呈現齣明顯的階段性特徵，通常可以分為裂紋萌生期、穩定擴展期和失穩擴展期。在穩定擴展期，裂紋的增長速率相對較低，其擴展受到材料性能和載荷條件的影響。然而，一旦裂紋尺寸達到臨界值，材料將無法承受進一步的應力，導緻裂紋以極快的速度失穩擴展，最終發生斷裂。 疲勞失效的危害不容小覷。在航空航天領域，一旦飛機結構發生疲勞破壞，可能導緻災難性的後果。在汽車工業，車輛部件的疲勞失效可能引發交通事故。在能源領域，風力渦輪機葉片的疲勞問題直接關係到發電效率和設備壽命。即使在日常生活中，許多傢用電器的使用壽命也受到疲勞性能的製約。因此，對疲勞失效的深入理解，是保障工程安全可靠運行的基石。 二、 疲勞分析的基本理論與方法 本書將係統性地介紹疲勞分析所涉及的經典理論和現代方法。 1. S-N麯綫與疲勞極限： 這是最基礎也是最經典的疲勞分析工具。S-N麯綫（Stress-Number of cycles curve）描述瞭材料在不同應力幅（S）下，能夠承受的循環次數（N）的關係。通過實驗測定材料的S-N麯綫，可以直觀地瞭解其疲勞性能。對於某些材料，當應力幅降低到一定程度後，材料可以承受幾乎無限次的循環而不發生疲勞破壞，這個應力水平被稱為疲勞極限。雖然並非所有材料都存在明確的疲勞極限，但S-N麯綫及其對應的疲勞壽命預測是工程實踐中的重要依據。本書將深入探討S-N麯綫的繪製、解讀，以及不同應力狀態（拉壓、彎麯、扭轉）下的S-N麯綫特性。 2. 損傷纍積理論： 實際工程中的載荷往往不是恒定不變的，而是復雜的變幅載荷。在這種情況下，單純的S-N麯綫分析可能不夠準確。損傷纍積理論，例如Miner綫性損傷法則，旨在解決這一問題。該法則認為，在變幅載荷作用下，材料的損傷是纍積的，並且不同應力水平下的損傷可以進行綫性疊加。盡管Miner法則在某些情況下存在局限性，但其簡便性和廣泛的應用性，使其成為工程界常用的損傷纍積模型。本書將詳細闡述Miner法則的原理、計算方法，並探討其適用範圍和改進模型。 3. 應力集中效應： 材料內部或錶麵的幾何不連續處，如孔洞、缺口、螺紋、焊縫等，會在局部引起應力大小的顯著增加，這種現象稱為應力集中。應力集中是疲勞裂紋萌生的主要誘因。本書將深入分析各種幾何形狀的應力集中係數，探討應力集中對疲勞壽命的影響，並介紹提高構件抗疲勞性能的減應力集中設計方法。 4. 裂紋擴展理論（Fracture Mechanics Approach）： 隨著斷裂力學的興起，將斷裂力學原理應用於疲勞分析，即裂紋擴展分析，成為一種更精確的預測方法。該方法認為，疲勞失效的本質是裂紋的擴展，其擴展速率可以通過斷裂力學參數（如應力強度因子範圍 ΔK）來錶徵。通過裂紋擴展方程（如Paris方程），可以預測裂紋在給定載荷下的增長曆程，從而評估構件的剩餘壽命。本書將詳細介紹斷裂力學的基本概念，如應力強度因子、斷裂韌性，以及常用的裂紋擴展模型，並探討其在疲勞壽命預測中的優勢。 5. 材料的微觀機製研究： 除瞭宏觀的應力應變分析，理解疲勞損傷的微觀機製對於深化認識和發展新的預測方法同樣重要。本書將觸及材料在疲勞加載下的微觀變化，包括位錯運動、晶粒邊界滑移、相變等，並探討這些微觀現象如何導緻宏觀裂紋的萌生和擴展。 三、 影響疲勞強度的因素與設計對策 除瞭材料本身的性能和載荷條件，還有許多因素會顯著影響構件的疲勞強度。本書將對這些因素進行深入的探討，並提供相應的工程設計對策。 1. 錶麵狀態： 材料錶麵的粗糙度、加工痕跡、氧化層等都會成為應力集中源，加速疲勞裂紋的萌生。因此，優化錶麵加工工藝，采用拋光、噴丸、滾壓等錶麵處理技術，能夠顯著提高材料的疲勞壽命。 2. 構件幾何形狀： 如前所述，應力集中是疲勞失效的關鍵。在設計過程中，應盡量避免尖銳的棱角、突變的截麵，采用圓角過渡、過渡槽等設計，以減小應力集中。 3. 材料成分與熱處理： 材料的化學成分、晶粒度、相結構以及熱處理工藝（如淬火、迴火、滲碳、氮化等）都會對疲勞強度産生重要影響。選擇閤適的材料和優化的熱處理方案，是提高構件抗疲勞能力的關鍵。 4. 工作環境： 高溫、低溫、腐蝕性介質、衝擊載荷等工作環境因素，都會對材料的疲勞性能産生不利影響。例如，高溫會降低材料的屈服強度和疲勞極限，而腐蝕環境會與應力協同作用，加速疲勞裂紋的萌生和擴展（應力腐蝕裂紋）。本書將討論這些環境因素對疲勞行為的影響，並介紹相應的防護措施。 5. 尺寸效應： 材料的疲勞強度通常會隨著構件尺寸的增大而降低。這與錶麵積與體積之比的變化以及內部缺陷的分布有關。 四、 疲勞壽命的可靠性評估與設計準則 在工程實踐中，我們不僅需要預測構件的平均疲勞壽命，更需要對其疲勞壽命的可靠性進行評估。因為材料和載荷都存在一定的隨機性，構件的實際壽命會圍繞平均壽命波動。本書將介紹可靠性理論在疲勞分析中的應用，包括概率統計方法、置信區間估計等，以確保設計滿足預期的可靠性要求。 此外，本書還將介紹不同工程領域的疲勞設計準則和規範，例如航空航天、汽車、橋梁工程等。這些準則往往基於大量的實驗數據和工程經驗，為工程師提供瞭實用的設計指導。 五、 現代疲勞分析技術與發展趨勢 隨著科技的進步，疲勞分析的方法也在不斷發展。本書將觸及一些現代疲勞分析技術，例如： 數值模擬（FEA）： 有限元分析（FEA）技術在疲勞分析中扮演著越來越重要的角色。通過FEA，可以精確地計算復雜構件在各種載荷下的應力分布，為疲勞壽命預測提供更準確的輸入。 損傷容限設計： 這種設計理念強調，即使構件存在初始裂紋，隻要其在設計壽命內不會擴展到臨界尺寸，構件仍然是安全的。這要求在設計中同時考慮裂紋的萌生和擴展。 新的疲勞壽命預測模型： 研究人員一直在探索更精確、更普適的疲勞壽命預測模型，以剋服現有模型的局限性。 總而言之，本書將是一本關於機械構件疲勞強度理論的全麵而深入的探討。它旨在為工程師、研究人員和學生提供一個堅實的理論基礎和實用的分析工具，以應對現代工程設計中日益嚴峻的疲勞失效挑戰，從而設計齣更安全、更可靠、更長壽命的機械産品。

評分☆☆☆☆☆

一本關於技術類書籍的閱讀體驗，總是伴隨著一種探索未知的興奮感，尤其是當它涉及到那些支撐著我們日常生活中無數機械裝置運轉的根本原理時。我近期拿到一本《疲勞強度理論》，書號9787030516299。雖然我還沒有機會深入研讀其中的每一個公式和圖錶，但我對它所蘊含的知識體係充滿瞭好奇。在翻閱的初步階段，我能感受到作者在組織材料時所下的功夫，那些章節的標題和目錄結構，似乎都在引導著讀者一步步揭開材料在反復應力作用下的秘密。我尤其期待書中能夠詳細闡述不同材料在不同載荷條件下的疲勞壽命預測模型，以及那些能夠提高構件抗疲勞性能的設計方法。畢竟，在航空航天、汽車製造乃至於日常生活中的橋梁和建築，都離不開對疲勞強度的精確評估和有效控製。我想象著書中會用大量的實例來佐證理論的嚴謹性，無論是經典的斷裂力學案例，還是現代工程中遇到的復雜工況，都能在書中找到相應的分析方法。這種理論與實踐相結閤的書籍，往往能夠極大地提升讀者的工程素養和解決實際問題的能力。希望它能成為我工具箱裏一件得力的工具，幫助我更好地理解和設計那些需要經受嚴峻考驗的工程結構。

評分☆☆☆☆☆

當我看到《疲勞強度理論》（9787030516299）這本書的書號時，我就知道這可能是一本內容紮實、理論體係完整的學術專著。對於我這樣對材料科學和工程力學有著濃厚興趣的讀者來說，這種類型的書籍是探索機械結構失效機理的絕佳窗口。我猜測，這本書在內容編排上會遵循從易到難、由淺入深的原則，首先介紹疲勞現象的宏觀錶現和基本概念，然後深入到微觀層麵的損傷機理，如位錯運動、滑移帶的形成以及微裂紋的萌生。書中應該會詳細講解各種疲勞評價指標，比如應力幅、應變幅、應力比、平均應力等，並闡述它們對疲勞壽命的影響。我非常期待能夠看到書中對疲勞裂紋擴展過程的詳細描述，特彆是關於Paris定律及其相關的各類裂紋擴展模型，這些模型在評估結構剩餘壽命和預測斷裂時間方麵扮演著關鍵角色。此外，我希望書中能夠包含對新型疲勞分析方法，例如基於數字圖像相關（DIC）技術的應變場分析，或者考慮材料微觀結構影響的更先進模型的介紹。一本好的書籍，應該能激發讀者更深層次的思考，並提供解決復雜工程難題的有效工具。

評分☆☆☆☆☆

我對這本《疲勞強度理論》（9787030516299）的期待，更多地聚焦於它在解決實際工程問題方麵的應用價值。理論的深度固然重要，但如果沒有與之相匹配的工程實用性，那麼它的價值就會大打摺扣。我希望書中能夠包含大量的案例研究，這些案例最好能覆蓋不同行業和不同應用場景。例如，在航空發動機的葉片設計中，材料的疲勞性能是如何被考慮的？在橋梁鋼結構的長期服役過程中，如何評估和監測其疲勞損傷？在汽車懸架係統的耐久性測試中，有哪些關鍵的疲勞參數需要關注？我設想，這本書不僅會介紹經典的S-N麯綫和Miner損傷纍積法則，還會深入探討更先進的疲勞分析方法，比如基於Paris定律的裂紋擴展速率預測，或者考慮環境因素（如腐蝕疲勞）和溫度效應的復雜疲勞分析。我尤其關心書中是否會提供一些實用的計算工具或軟件應用指南，這對於工程師來說是極其寶貴的資源。畢竟，在實際工作中，我們不僅僅需要理解理論，更需要能夠將理論轉化為可操作的設計和評估方案。一本能夠指導實際工作的書籍，纔是真正有價值的書籍。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《疲勞強度理論》（9787030516299），我的第一反應是它作為一本專業性極強的著作，其內容的深度和廣度想必不容小覷。我習慣於在閱讀任何一本技術書籍之前，先瀏覽一下它的參考文獻和附錄，這通常能給我一個關於其學術背景和信息來源的大緻印象。從我的初步觀察來看，這本書似乎引用瞭不少國際前沿的研究成果，這對於關注最新發展動態的讀者來說無疑是一個巨大的吸引力。我推測，書中對於各種疲勞損傷機理的描述，如裂紋萌生、擴展以及最終斷裂，應該會非常細緻，並且可能涵蓋瞭從微觀到宏觀的不同尺度分析。我特彆想知道，作者是如何將那些抽象的力學概念，比如應力集中、應變幅、應力比等，通過清晰的語言和直觀的圖示來呈現給讀者。此外，對於各種試驗方法，例如應力控製法、應變控製法、以及近年來興起的基於斷裂力學的試驗技術，書中是否會進行詳細的介紹和比較，這對我來說非常重要。一本好的教科書，不僅要傳授知識，更要教會讀者如何去學習和思考，如何在復雜的問題中找到關鍵點，並運用所學知識去解決。我期待這本書能提供這樣的學習體驗，讓我能夠係統地掌握疲勞強度分析的核心技能。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名《疲勞強度理論》（9787030516299），本身就給我一種嚴謹而深刻的學術印象。我個人傾嚮於閱讀那些能夠提供係統性知識體係的書籍，而不是碎片化的信息集閤。因此，我期待這本書能夠按照一定的邏輯順序，從基礎的概念講起，逐步深入到復雜的理論模型和計算方法。我設想，開篇部分應該會對材料力學、彈性力學等相關基礎知識進行必要的鋪墊，然後引齣疲勞現象的本質，包括其與靜態強度和斷裂韌性的區彆。後續章節則可能詳細闡述不同類型的疲勞（如低周疲勞、高周疲勞），以及影響疲勞壽命的關鍵因素，如應力集中、錶麵狀態、加載頻率、溫度、環境介質等。我尤其希望書中能夠深入探討各種疲勞壽命預測模型的原理、適用範圍和局限性，例如，在塑性應變較大的低周疲勞區，Manson-Coffin關係式是如何應用的；而在高周疲勞區，應力幅和疲勞極限是如何確定的。此外，對於一些復雜的應力狀態，如多軸疲勞，書中是否會提供相應的分析準則和計算方法，這對於解決實際工程中的復雜問題至關重要。