焊接結構

焊接結構

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作者：王文先、王東坡、齊芳娟 主編

出版日期：2012年8月 書號：978-7-122-14117-0

開本：16 裝幀：平 版次：1版1次 頁數：244頁

全書共分8章，分別為焊接接頭靜載力學行為，焊接變形和應力，焊接結構斷裂性能，焊接結構疲勞性能，焊接結構應力腐蝕破壞，焊接結構高溫力學性能，焊接結構力學特徵及結構設計，焊接結構可靠性分析。本書理論聯繫實際，突出焊接結構的基本特點和力學問題，並適當反映國內外的最新研究成果和發展趨勢。針對焊接結構在腐蝕環境和高溫環境應用增多的情況，增加了焊接結構應力腐蝕破壞、高溫力學性能以及焊接結構可靠性分析方法等內容。

本書可作為材料成型及控制工程專業、焊接技術與工程專業及材料熱加工專業的本科生或研究生教材，也可供從事焊接專業的工程技術人員參考。

第1章焊接接頭靜載力學行為1

11焊接接頭的基本概念1

111焊接接頭的組成1

112焊接接頭的特點2

113焊縫及焊接接頭的基本形式3

114焊縫及接頭形式的表示方法6

12焊接接頭的不均勻性及其力學行為8

121焊接接頭宏觀力學性能的一般特徵9

122焊縫金屬的力學性能9

123熱影響區金屬的力學性能10

124焊接接頭的力學性能11

13焊接接頭的工作應力分佈和工作性能14

131焊縫性質和應力集中概念14

132熔化焊接頭的工作應力分佈15

133電阻焊接頭的工作應力分佈20

134應力集中對工作性能的影響22

14焊接接頭靜載強度計算22

141靜載強度計算的方法和假設條件22

142熔化焊接頭的靜載強度計算24

143電阻焊接頭的靜載強度計算32

習題與思考題33

第2章焊接變形和應力37

21焊接變形與應力的產生機理37

211自由變形、外觀變形和內部變形38

212焊接內應力的種類和產生39

213不均勻溫度場作用下的變形和應力40

214焊接引起的變形和應力43

215焊接熱應變循環46

22焊接殘餘變形47

221縱向收縮變形47

222橫向收縮變形49

223彎曲變形52

224角變形55

225波浪變形56

226錯邊變形57

227扭曲變形58

23焊接殘餘應力59

231焊接殘餘應力的分佈59

232焊接殘餘應力對焊接結構性能的影響66

24焊接變形與殘餘應力的調控措施71

241焊前預防措施71

242焊中控制措施73

243焊后調節措施77

25焊接殘餘應力的測量方法80

251測量方法的分類80

252常用測量方法81

26焊接變形與應力數值模擬計算82

261數值模擬計算的作用和意義82

262數值模擬案例分析83

習題與思考題86

第3章焊接結構斷裂性能88

31脆性斷裂的特徵88

32金屬材料的斷裂及其影響因素89

321金屬材料斷裂的機制和形態89

322影響金屬脆斷的主要因素91

33焊接結構的脆性斷裂93

331焊接結構的特點對脆斷的影響93

332焊接製造工藝對脆斷的影響94

34焊接結構抗開裂性能與止裂性能97

341焊接結構設計準則97

342焊接接頭抗開裂性能試驗98

343焊接接頭止裂性能試驗103

35預防焊接結構脆性斷裂的措施106

351正確選用材料106

352合理設計焊接結構109

36用斷裂力學方法評定結構安全性111

361“合於使用”的原則111

362面型缺陷的評定113

363體積型缺陷的評定116

習題與思考題118

第4章焊接結構疲勞性能119

41焊接結構疲勞問題的研究背景119

411焊接結構疲勞失效的原因119

412焊接結構疲勞斷裂事例120

42金屬材料疲勞表徵和疲勞類型122

421疲勞載荷及其表示方法122

422基礎疲勞試驗及疲勞曲線122

423疲勞強度的常用表示法123

424疲勞強度的影響因素124

425金屬材料的疲勞分類126

426應變疲勞簡介127

43金屬材料疲勞斷裂過程和斷口特徵128

431金屬材料疲勞斷裂的過程128

432疲勞斷口的特徵129

44斷裂力學在疲勞裂紋擴展研究中的應用131

441裂紋和亞臨界擴展131

442疲勞裂紋擴展速率da/dNΔK曲線133

443疲勞裂紋擴展壽命的估算133

45影響焊接接頭疲勞強度的因素134

451應力集中的影響134

452近縫區金屬性能變化的影響135

453焊接殘餘應力的影響135

454焊接缺陷的影響136

455外載應力循環比的影響136

456構件尺寸的影響138

457服役溫度的影響138

46提高焊接結構疲勞強度的措施139

461提高焊接接頭疲勞強度的途徑分析139

462提高疲勞強度的工藝措施140

463提高疲勞強度幾種工藝方法的定量分析與比較146

47焊接接頭疲勞設計與評價方法147

471焊接結構疲勞強度設計概述147

472焊接接頭疲勞數據的統計方法147

473焊接結構疲勞強度設計與評價

方法148

習題與思考題159

第5章焊接結構應力腐蝕破壞160

51應力腐蝕及其發生條件160

511應力腐蝕破壞160

512應力腐蝕發生的條件160

513焊接結構的應力腐蝕161

52應力腐蝕開裂機制及其斷口特徵162

521應力腐蝕開裂的過程162

522應力腐蝕開裂的機制162

523應力腐蝕開裂的斷口特徵164

53斷裂力學在應力腐蝕中的應用164

531斷裂力學在應力腐蝕中的適用性164

532斷裂力學在應力腐蝕中的評定指標165

533KISCC和da/dt在結構設計中的應用170

54焊接結構應力腐蝕的預防措施170

541正確選擇材料171

542合理設計結構171

543調控焊接殘餘應力172

544構件表面防護措施172

55焊接結構應力腐蝕的安全評定172

551採用K準則的缺陷評定方法172

552應力腐蝕裂紋擴展速率評定方法173

習題與思考題173

第6章焊接結構高溫力學性能174

61材料高溫力學性能174

611力學性能的變化174

612蠕變及蠕變機理175

613蠕變性能指標177

614蠕變壽命預測方法178

62蠕變損傷和蠕變裂紋擴展178

621蠕變損傷178

622蠕變斷裂179

63焊接接頭的蠕變性能180

631焊接接頭蠕變特性180

632焊接接頭蠕變斷裂類型181

633顯微組織對高溫蠕變的影響182

634焊接殘餘應力對高溫失效的影響183

64焊接接頭高溫性能的研究與試驗方法183

641焊接接頭高溫性能的研究方法183

642焊接接頭高溫性能的試驗方法184

643焊接結構高溫完整性評定方法186

習題與思考題188

第7章焊接結構力學特徵及結構設計189

71焊接結構的特點及分類189

711焊接結構的特點189

712焊接結構的分類190

713焊接結構涉及的力學性能191

72焊接結構力學特徵191

721桁架結構及其力學特徵191

722板殼結構及其力學特徵195

723實體結構及其力學特徵196

73焊接結構設計197

731焊接結構的設計方法197

732焊接結構設計的合理性分析199

733焊接結構設計中應注意的問題205

74焊接結構實例分析205

741壓力容器205

742橋式起重機主梁210

743焊接機床機身213

744焊接旋轉體216

745薄板結構218

習題與思考題222

第8章焊接結構可靠性分析223

81結構可靠性分析的概念223

811結構設計中的不確定性223

812結構使用中的風險性224

813工程結構的可靠性225

814可靠性、安全性與完整性的關係226

82焊接結構的焊接性分析227

821構件焊接性227

822影響構件焊接性的因素227

823熱力組織的交互關係228

83焊接結構的完整性評定230

831焊接結構完整性概念230

832含缺陷焊接結構評定原理和程序231

833焊接結構“合於使用”評定方法233

84焊接結構失效分析234

841失效分析的思路234

842失效分析的步驟和內容235

843焊接結構失效原因分析237

844焊接結構失效案例分析238

習題與思考題242

參考文獻243