疲劳强度与损伤容限

本书着重阐述疲劳强度与损伤容限基本原理及其在工程实际中的应用，介绍疲劳强度与损伤容限领域内一些重要的基本概念和定义，如可靠度、置信度、分散系数、缩减系数、应力集中系数、应力严重系数、疲劳性能曲面、安全寿命、损伤容限等，并按学科体系对重要的理论公式都做了数学推导和论证。
本书可供从事疲劳设计和疲劳试验的研究人员参考，也可作为高等学校航空、机械等专业研究生教学用书。

第1章 绪论
1.1 静强度设计
1.2 安全寿命设计
1.3 破损安全设计
1.4 损伤容限设计
1.5 广布疲劳损伤
1.6 疲劳强度与损伤容限
第2章 疲劳断裂基本概念
2.1 疲劳破坏的特征和断口分析
2.2 交变应力
2.3 S-N曲线
2.4 等寿命曲线
2.5 循环应力-应变曲线和应变-寿命曲线
2.6 穿透型裂纹的受力状态与扩展形式
2.7 应力强度因子的有限宽度与塑性区修正
2.8 疲劳裂纹扩展速率
第3章 疲劳统计理论
3.1 疲劳统计基础知识
3.2 疲劳寿命概率分布
3.3 疲劳寿命分布参数点估计
3.4 疲劳寿命分布参数区间估计
3.5 安全疲劳寿命区间估计
第4章 影响疲劳强度的因素
4.1 缺口效应
4.2 尺寸效应
4.3 表面状态
4.3.1 表面加工粗糙度
4.3.2 表层组织结构
4.3.3 表层应力状态
4.4 载荷
4.4.1 载荷形式
4.4.2 栽荷类型
4.4.3 加载频率
4.4.4 平均应力
4.4.5 应力比
4.4.6 载荷波形
4.4.7 载荷停歇和持续
4.4.8 欠应力
4.5 环境
4.5.1 腐蚀环境
4.5.2 微动磨蚀
4.5.3 高温疲劳和低温疲劳
4.5.4 热疲劳
4.5.5 声疲劳
4.6 机械零件疲劳强度
4.6.1 疲劳强度准则
4.6.2 对称循环下零件的拉（压）、弯曲、扭转疲劳强度
4.6.3 弯扭组合疲劳强度
4.6.4 非对称循环下零件的疲劳强度
第5章 零构件的细节设计与工艺方法
5.1 合理选材
5.2 改进结构减缓局部应力
5.2.1 增大圆角半径
5.2.2 减缓力流线的变化
5.2.3 减载槽
5.2.4 孔洞的加强
5.2.5 窗口的合理设计
5.3 提高疲劳强度的工艺方法
5.3.1 表面加工
5.3.2 表面强化
5.3.3 预紧力
5.3.4 孔壁挤压强化
5.3.5 干涉配合
5.4 连接件的细节设计
5.4.1 耳片和销钉的连接接头
5.4.2 螺栓接口
5.4.3 铆钉接头
5.4.4 焊接接头
5.5 断裂控制
5.5.1 材料选择
5.5.2 结构布局
5.5.3 检查措施
第6章 疲劳断裂性能与可靠性
6.1 金属材料疲劳性能
6.1.1 疲劳性能S-N曲线
6.1.2 等寿命曲线
6.1.3 恒幅加栽疲劳性能
6.1.4 变幅加载下疲劳性能
6.2 金属材料疲劳裂纹扩展性能
6.2.1 恒幅加载下裂纹扩展性能
6.2.2 变幅加载下裂纹扩展性能
6.3 复合材料疲劳性能
6.3.1 应力控制的疲劳剩余强度模型
6.3.2 应变控制的疲劳剩余强度模型
6.3.3 考虑应力比和损伤缺陷效应的疲劳剩余强度模型
6.3.4 多轴疲劳剩余强度模型
6.3.5 剩余强度模型的载荷顺序效应
6.4 复合材料断裂性能
6.4.1 撕裂阻力
6.4.2 分层阻力
6.4.3 断裂韧性
6.5 疲劳断裂性能的可靠性
6.5.1 定量方程随机化方法
6.5.2 疲劳与裂纹扩展性能的概率模型
6.5.3 谱载疲劳裂纹扩展随机模型
6.5.4 四参数全范围S-N曲线概率模型
6.5.5 基于不接近试验数据的疲劳性能可靠性
6.5.6 疲劳断裂强度概率分布
第7章 疲劳载荷谱
7.1 任务谱
7.1.1 飞行谱
7.1.2 任务剖面
7.2 疲劳载荷谱
7.2.1 实测载荷谱
7.2.2 雨流-回线法
7.2.3 波动中心法
7.2.4 变均值法
7.3 疲劳加速试验载荷谱
7.3.1 疲劳应力循环分类的量化
7.3.2 疲劳损伤当量折算
7.3.3 试验验证
7.4 5×5谱编谱实例
第8章 安全寿命与损伤容限设计
8.1 名义应力法
8.1.1 局部模拟试验
8.1.2 线性累积损伤理论
8.1.3 名义载荷法
8.1.4 应力严重系数法
8.1.5 相似细节法
8.1.6 日历寿命评估模型
8.1.7 载荷顺序效应
8.2 局部应力-应变法
8.2.1 材料疲劳特性
8.2.2 载荷-应变标定曲线法
8.2.3 修正Neuber法
8.3 疲劳裂纹扩展的累积求和法
8.3.1 线性累积损伤理论
8.3.2 累积求和法
8.4 复合材料渐进疲劳损伤算法
8.4.1 疲劳失效判据
8.4.2 复合材料刚度退化准则
8.4.3 基于典型铺层性能的渐进疲劳损伤算法
8.4.4 基于基本铺层性能的渐进疲劳损伤算法
8.5 复合材料热-湿-力耦合渐进疲劳损伤算法
8.5.1 热-湿-力耦合本构关系
8.5.2 热-湿-力耦合疲劳失效判据
8.5.3 热-湿-力耦合疲劳渐进损伤算法
第9章 结构寿命可靠性评定与预测
9.1 无限寿命设计的概率方法
9.2 应力-强度干涉模型的普遍式
9.3 断裂干涉模型
9.4 缩减系数法
9.5 分散系数法
9.6 经济寿命耐久性模型
9.7 细节疲劳额定值方法
参考文献