材料失效理论

图书标准信息

• 作者 [美]理查德·M.克里斯藤森
• 出版社 国防工业出版社
• 出版时间 2021-03
• 版次 1
• ISBN 9787118121896
• 定价 110.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸

【内容简介】

本书深入研究了各向同性材料的延性与脆性行为，并从材料韧脆转变的基本形式中，提出了完整的各向同性材料的失效理论。通过实验评估及其对失效理论的验证，给出了从极脆性材料到极韧性材料的失效行为、失效准则及其应用。基于建立的材料失效理论，各向异性纤维复合材料的失效、累积损伤、蠕变和疲劳，以及微尺度和纳米级尺度的失效、寿命预测等方面也得到了进一步发展。并且，针对不同研究领域，提出了目前存在的问题及需要开展的研究方向。

【作者简介】

理查德·M.克里斯藤森(Richard M.Christensen)工作于美国斯坦福大学航空与航天学院。多年来，Richard M. Christensen一直在美国工业界、国家实验室和学术界担任要职。他一直积极从事专业研究，在专业团体中担任过多个领导职位，他的研究领域包括固体力学、结构力学和失效分析等。他拥有5项专利，著有2本专著,发表期刊论文100余篇，内容主要涉及以下主题:聚合物的特性(粘弹性)、复合材料、非均质材料中的波效应、低密度材料(极端孔隙度)、动力学裂纹扩展、寿命预测和耐久性、各向同性和各向异性固体的破坏准则、失效分析等。

【目录】

致谢................................................................xi技术现状与挑战.....................................................xii第1章材料失效及其研究方向..............................................11.1材料失效问题..................................................11.2研究方向和范围................................................21.3使用指南......................................................4参考文献..........................................................5第2章材料失效的历史、研究现状及需求....................................62.1历史回顾......................................................72.2研究现状及需求................................................12参考文献.........................................................14第3章各向同性材料的失效基本准则.......................................163.1失效表征.....................................................163.2应力-应变....................................................173.3Mises和Tresca失效准则........................................193.4Drucker-Prager失效准则........................................233.5Coulomb-Mohr失效准则........................................253.6失效准则的关键...............................................28参考文献.........................................................29第4章各向同性材料的失效理论...........................................304.1理论和测试中的问题...........................................304.2性能或参数...................................................314.3失效准则的组成原理...........................................324.4失效本构方程，第一部分：多项式-不变量准则....................344.5失效本构方程，第二部分：断裂准则.............................394.6韧性和脆性极限...............................................424.7设置问题集的目的.............................................46需进一步研究的问题...............................................48参考文献.........................................................49第5章各向同性材料的失效行为...........................................505.1二维失效行为.................................................515.2主应力空间的失效.............................................515.3韧性-脆性失效................................................575.4T、C对S、D.................................................61需进一步研究的问题...............................................68参考文献.........................................................69第6章实验及理论评估...................................................706.1评估问题.....................................................706.2理论评估......................................................726.3实验评估......................................................766.3各向同性材料失效理论的结论...................................83需进一步研究的问题...............................................84参考文献.........................................................86第7章失效理论的应用...................................................877.1极韧性聚合物.................................................887.2脆性聚合物....................................................897.3玻璃.........................................................917.4陶瓷.........................................................927.5矿石.........................................................937.6岩土材料.....................................................95需进一步研究的问题...............................................97参考文献.........................................................97第8章各向同性材料的韧脆转变..........................................988.1引言.........................................................988.2传统韧性表征方法的难点.......................................1008.3韧脆转变...................................................1038.4衡量韧性水平的失效参量......................................108需进一步研究的问题..............................................115参考文献........................................................117第9章屈服应力及失效应力（强度）的定义................................1189.1屈服应力和失效应力的传统定义.................................1189.2屈服应力的合理定义...........................................1199.3失效应力的合理定义...........................................1249.4意义及结论..................................................130需进一步研究的问题..............................................131参考文献........................................................132第10章断裂力学.......................................................13310.1断裂力学的发展.............................................13310.2两种不同的失效理论..........................................13610.3断裂力学应用举例............................................13710.4失效准则应用举例............................................13910.5评估.......................................................141需进一步研究的问题..............................................142参考文献........................................................143第11章各向异性单向纤维复合材料的失效.................................14411.1横向各向同性的多项式不变量..................................14411.2基体控制的失效准则..........................................14611.3纤维控制的失效准则.........................................14711.4Hashin失效准则.............................................14911.5Tsai-Wu失效准则............................................15011.6对比.......................................................151需进一步研究的问题..............................................154参考文献........................................................155第12章各向异性纤维复合材料层合板失效.................................15712.1引言.......................................................15712.2层合板的累积损伤...........................................16112.3测试结果...................................................16612.4层合板的多项式不变量.......................................168需进一步研究的问题参考文献..........................................................175第13章微观尺度失效分析...............................................17713.1普遍考虑的问题.............................................17713.2定向纤维复合材料的横向剪切强度..............................18013.3无限弹性介质中的球形夹杂....................................18713.4定向纤维复合材料的载荷重分布...............................192需进一步研究的问题..............................................198参考文献........................................................199第14章纳米尺度失效分析...............................................20014.1石墨烯纳米结构.............................................20014.2一种假设的纳米结构..........................................20614.3对比和讨论..................................................20714.4元素是韧性的还是脆性的？...................................21014.5元素的韧性尺度.............................................219需进一步研究的问题..............................................222参考文献........................................................222第15章损伤、累积损伤、蠕变及疲劳失效.................................22315.1损伤.......................................................22315.2累积损伤....................................................22615.3四种模型...................................................22915.4残余应力...................................................23615.5寿命预测...................................................23815.6剩余寿命...................................................24115.7结论.......................................................242需进一步研究的问题..............................................243参考文献........................................................244第16章失效概率及概率寿命预测.........................................24516.1材料行为的变化性及其极端案例...............................24516.2幂律失效的解释..............................................24716.3威布尔分布的物理基础........................................25016.4裂纹动态扩展理论和寿命预测..................................25516.5强度概率归纳及寿命理论......................................261需进一步研究的问题..............................................269参考文献........................................................270索引..............................................................275