《疲劳与断裂力学》PPT课件 康国政 西南交通大学

 
课件内容： 
绪论 
介绍了疲劳与断裂力学的发展历程以及基本概念。 
1.1 引言 
1.2 疲劳的基本知识 
1.3 断裂力学的基本知识 
1.4 构件抗疲劳设计的方法 
1.5 疲劳断裂的机理 
材料的循环变形及恒幅疲劳  
介绍了循环载荷表征和材料的循环变形行为特征，讨论了材料常幅疲劳分析涉及的材料S-N曲线和ε-N曲线特征，以及影响材料疲劳性能的一些因素。 
2.1 循环载荷的表征 
2.2 材料的应力-应变响应 
2.3 高周疲劳S-N 曲线 
2.4 低周疲劳e-N 曲线 
2.5 影响疲劳的一些因素 
损伤累积理论和变幅疲劳分析 
讨论了线性疲劳损伤累积理论和循环计数法，结合案例介绍了变幅疲劳分析的基本方法和分析步骤。 
3.1 变幅载荷及损伤累积理论 
3.2 随机载荷及循环计数法 
3.3 变幅应力应变响应 
材料的疲劳试验  
将疲劳分析从材料层面拓展到结构构件，分别介绍了基于应力和基于应变的结构疲劳分析方法，并对结构疲劳可靠性分析的基础知识和相关概率分析基础进行了阐述。 
4.1 材料疲劳试验方法 
4.2 疲劳试验数据的统计分析 
4.3 S-N曲线和P-S-N曲线的拟合 
结构疲劳分析基础 
从试验测试的角度对高周疲劳和低周疲劳性能测试中涉及的试验方法和试验数据处理进行了简要介绍。 
5.1 缺口效应 
5.2 名义应力法 
5.3 局部应力应变法 
5.4 有限元疲劳分析方法 
线弹性断裂力学 
介绍了裂纹的分类、裂纹尖端附近的应力场和应变场分析，以及基于能量理论和应力强度因子理论的断裂判据。 
6.1 裂纹的种类 
6.2 能量理论 
6.3 裂纹尖端附近应力场 
6.4 应力强度因子 
6.5 基于应力强度因子的断裂判据 
6.6 埋藏和表面裂纹的应力强度因子 
弹塑性断裂力学 
关注裂纹尖端塑性区的形成及其大小对断裂力学分析的影响，讨论了裂纹尖端塑性区的大小和小范围屈服时应力强度因子的修正，引入了弹塑性框架下的裂纹尖端张开位移和J积分理论及相关的断裂判据。 
7.1 裂纹尖端张开位移理论 
7.2 J积分理论 
疲劳裂纹扩展 
强调了线弹性断裂力学在疲劳裂纹扩展行为分析方面的应用，讨论了疲劳裂纹扩展速率及Paris公式，进而介绍了疲劳裂纹扩展寿命的预测方法以及影响疲劳裂纹扩展的主要因素。 
8.1 疲劳裂纹扩展机理  
8.2 疲劳裂纹扩展速率及寿命预测 
8.3 疲劳裂纹扩展寿命预测 
8.4 影响疲劳裂纹扩展的若干因素 
8.5 超载迟滞效应和裂纹闭合效应 
材料断裂性能测试  
介绍了材料断裂韧性的测试方法和疲劳裂纹扩展速率及门槛值的试验方法。 
9.1 平面应变断裂韧度KIC试验 
9.2 弹塑性断裂韧度裂JIC试验 
9.3 疲劳裂纹扩展速率试验