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第1章 引言1

目录1

参考文献9

第2章　弹性性能11

2.1　原子键的弹性形变12

2.2　胡克定律的失效14

2.3　工程弹性常数16

2.4　一点处的应变22

2.5　应变的变换27

2.7　应变相容性31

2.6　膨胀应变和偏转应变31

2.8　张量32

2.9　热膨胀系数33

2.10　应力的定义36

2.11　广义胡克定律40

2.12　各向异性材料的弹性行为44

2.13　各向同性材料的弹性行为49

2.14　影响弹性常数的各种因素51

2.15　机械扰动的传播52

2.16　谐振54

2.17　弹性常数的测量56

习题58

参考文献62

第3章　结构对弹性行为的影响63

3.1 弹性常数与原子间势能的相互关系63

3.2　弹性各向异性与原子结构67

3.3　颗粒弥散复合材料的弹性行为71

3.4　复合材料改进的本构关系75

3.5　无规多晶体的本构关系79

3.6　气孔和微开裂对弹性常数的影响80

3.7　多晶陶瓷的热膨胀行为86

3.8　三明治式镶嵌板的弹性行为89

习题89

参考文献93

第4章　弹性应力分布95

4.1　静定和静不定问题96

4.2　薄壁压力容器97

4.3　梁的弯曲98

4.4　弹性稳定性和弯折102

4.5　平面应力和平面应变104

4.6　圆柱形极坐标系统106

4.7　承受压力作用的厚壁圆筒107

4.8　复合材料中的残余应力109

4.9 由气孔和夹杂物导致的应力集中113

4.10　接触力115

习题118

参考文献120

5.1　牛顿粘度定律122

第5章　粘性和粘弹性122

5.2　粘度对温度的依赖性124

5.3　粘性流动中的简单问题126

5.4　缓慢粘性流动的广义方程129

5.5　非线性粘性流动131

5.6　固态颗粒在流体中的分散133

5.7　粘弹性模型134

5.8　陶瓷和玻璃的滞弹性142

习题143

参考文献145

6.1　理论剪切强度147

第6章　塑性形变147

6.2　位错149

6.3　位错的应力场151

6.4　位错的特征153

6.4.1　非平面滑移154

6.4.2　位错的钉扎154

6.4.3　位错结构154

6.4.4　位错攀移155

6.4.5　位错速率156

6.5　滑移几何学156

6.5.1　岩盐结构157

6.5.2　氧化铝159

6.6　不全位错161

6.7　单晶和多晶材料的塑性162

6.8　位错运动的障碍166

6.8.1 点缺陷167

6.8.2　功硬化167

6.8.3　界面上的相互作用168

6.8.4　颗粒168

6.9　塑性力学169

6.10　硬度171

习题172

参考文献174

第7章　蠕变形变175

7.1　单晶中的蠕变176

7.1.1　位错蠕变176

7.1.2　应力诱导扩散177

7.2　多晶体中的蠕变178

7.3　形变机理图183

7.4　蠕变机制的测量184

习题186

参考文献190

第8章　脆性断裂192

8.1　理论劈裂强度192

8.2　裂纹处的应力集中194

8.3　Griffith概念194

8.4　裂纹的成核与形成197

8.5　线弹性断裂力学199

8.5.1　能量方法199

8.5.2　应力方法201

8.5.4　断裂准则202

8.5.3　能量方法和应力方法之间的关系202

8.5.5　裂纹的稳定性204

8.6　应力强度因子解205

8.6.1　应力强度因子解以及试验构型205

8.6.2　断裂韧性测试209

8.6.3　椭圆形裂纹210

8.7　确定应力强度因子的方法211

8.7.1 叠加212

8.7.2　应力集中213

8.7.3　应力分布214

8.7.4　格林函数方法216

8.7.5　权重函数方法222

8.7.6　组合222

8.8　压痕断裂223

8.9　R曲线225

8.10　混合模式断裂227

8.11　显微结构尺度上的裂纹扩展228

8.11.1　裂纹尖端相互作用228

8.11.2　裂纹尖端的屏蔽232

8.11.3　裂纹桥接239

8.12　亚临界裂纹扩展244

8.13　断口形貌分析245

8.14　接触损伤过程251

8.14.1 点力解251

8.14.2　钝压头254

8.15　J积分256

习题258

参考文献260

第9章　强度与工程设计263

9.1　强度测试263

9.2.1 Weibull方法264

9.2　断裂统计学264

9.2.2　试样（部件）尺寸和承载模式的影响266

9.3　强度对时间的依赖性267

9.4　亚临界裂纹扩展参数的确定269

9.4.1　直接法269

9.4.2　动态疲劳270

9.4.3　静态疲劳270

9.5 SPT图271

9.6　改善强度和可靠性272

9.6.1　减小裂纹尺寸273

9.6.2　改善断裂韧性或裂纹非敏感性274

9.6.3　降低外加应力274

9.7　强度对温度的依赖性275

9.8　热应力和热冲击275

9.9　热冲击阻力参数278

9.9.1　断裂起始278

9.9.2　损伤程度279

9.10.3 热回火281

9.10.2　组分梯度281

9.10.1　涂层和釉层281

9.10　残余应力281

习题282

参考文献289

综合练习291

附录1 一些晶体类型的刚度常数与柔度常数之间的298

显函数关系298

附录2 不同类型单晶的杨氏模量随方向的变化299

附录3 各向同性材料的工程弹性常数之间的关系300

附录4 一些晶体类型的马德隆常数301

附录5 常用强度测试构型的应力和挠度302