材料力學行為

ISBN: 9787122064585

開本： 16開

定價: 32元

依據材料的力學行為遵循彈性變形—塑性變形—斷裂的變化過程，將宏觀性能與組織結構變化聯繫起來，除了金屬材料以外，還對聚合物、陶瓷以及複合材料的力學行為作了一定的補充。既從力學角度，也從材料學角度對材料力學行為進行研究。第1章主要闡述了材料的彈性變形。第2，4，5～7,9章描述了材料在不同條件下表現出的變形和斷裂行為，它們分別為室溫下靜載（第2章）、溫度與載入速率的影響（第4章）、載荷大小與方向隨時間變化的影響（第5章）、高溫下的行為（第6章）、環境介質與載荷的聯合作用（第7章）、纖維增強複合材料的力學行為（第9章）等。第3章介紹了斷裂力學與斷裂韌性的初步知識，引入了金屬、陶瓷材料及聚合物的韌化方法。第8章為金屬材料的強化。

《材料力學行為》可作為高等學校金屬材料工程、材料成形與控制工程、冶金工程、機械設計等專業的教材。

第1章材料的彈性與滯彈性1

11受力與變形的表述方法1

111受力狀態的表述1

112變形的表述3

12材料的彈性概述4

121材料的彈性變形與塑性變形4

122材料的彈性類型5

123工程材料的彈性特點6

13材料的彈性變形規律7

131線彈性應力應變關係——胡克定律7

132晶體的彈性各向異性與廣義胡克定律8

14線彈性材料的彈性常數10

141各向同性材料的彈性常數10

142晶體的彈性常數及其各向異性10

15線彈性變形的機理與影響因素13

151材料彈性的結合鍵機制14

152材料在鍵合機制下的彈性模量與相關因素15

16高分子材料的彈性與影響因素17

161高分子材料的彈性變形17

162原子結合鍵機制的彈性變形18

163構象熵機制的彈性變形19

164高彈體彈性的變形規律及影響因素20

17材料的剛度與異常彈性22

171材料的剛度與比模量22

172材料的彈性反常22

18材料的滯彈性24

181滯彈性的標準線性固體模型25

182標準線性固體的應力鬆弛與彈性後效26

183一般情況下的應力應變關係28

184模量的頻率特性及模量虧損29

19材料的內耗31

191內耗性能指標32

192標準線性固體的內耗特性33

193斯諾克(Snoek)內耗峰及其微觀機理34

194斯諾克內耗峰的影響因素及應用35

195其他弛豫型內耗37

196靜態滯后型內耗39

第2章工程材料在靜載下的力學行為42

21金屬在靜拉伸條件下的力學行為42

211拉伸試驗42

212單向拉伸時的工程應力、應變與真應力、真應變43

213單晶體金屬材料拉伸過程的變形行為45

214多晶塑性材料拉伸過程中工程應力應變曲線的一般形狀49

215力學參數測定50

216材料的屈服53

217均勻塑性變形階段的Hollomon公式55

218靜拉伸條件下的頸縮現象與頸縮判據57

219靜拉伸條件下的斷裂57

22陶瓷試驗59

23聚合物的變形60

24應力狀態對材料力學行為的影響60

241應力狀態軟性係數α61

242聯合強度理論62

25應力集中與缺口效應66

251孔的應力集中67

252缺口效應68

253缺口拉伸實驗70

254缺口效應與拉伸試樣頸縮部位應力分佈71

26其他靜載試驗方法71

261壓縮試驗71

262彎曲試驗71

263扭轉試驗72

264硬度試驗72

第3章斷裂與斷裂韌性74

31斷裂的分類方法75

311按載荷、環境、溫度進行分類76

312根據斷裂前塑性變形76

313根據斷裂面的取向76

314根據裂紋擴展的途徑77

315根據斷裂機制77

32裂紋形核與擴展的物理模型82

321微裂紋形核的位錯模型82

322裂紋擴展模型83

33理論斷裂強度84

331理論斷裂強度84

332實際金屬材料的脆斷強度85

34Griffith脆斷理論85

341Griffith脆斷理論85

342Griffith裂紋模型及判據85

343對一些斷裂現象的解釋86

344對Griffith脆斷理論的評價87

35Griffith方程的修正及裂紋擴張力G88

351修改後的Griffith方程88

352裂紋擴張力G的導出及G判據88

353G判據與Gc的測定89

36應力強度因子K及斷裂韌性KC89

361線彈性斷裂力學中規定的三類裂紋90

362應力強度因子K90

363K判據(應力強度因子斷裂判據)，斷裂韌性及其測定94

364KⅠ及σ1，KⅠC及σs96

365應力強度因子K及裂紋擴張力G96

37Ⅰ型裂紋尖端的塑性區及其應力強度因子的修正97

371屈服判據及裂紋前沿應力分佈97

372小範圍屈服裂紋前沿塑性區99

373應力鬆弛對塑性區的影響99

374應力強度因子KⅠ的塑性修正KⅠ，KⅠC理論應用範圍小範圍屈服101

38斷裂韌性原理在工程上的應用103

39斷裂韌性KⅠC與材料的韌化105

391斷裂韌性與斷裂過程105

392材料的韌化106

第4章材料的脆性斷裂和韌脆轉變114

41脆性斷裂與材料的韌脆轉變114

411脆性斷裂問題114

412材料韌脆轉變的影響因素115

42衝擊載荷作用下金屬變形與斷裂的特點117

421衝擊載荷的特徵118

422衝擊載荷下金屬材料的變形與斷裂118

43一次衝擊試驗與系列衝擊試驗119

431一次衝擊試驗120

432系列衝擊試驗121

433衝擊試驗的工程應用123

44多次重複衝擊試驗125

第5章材料的疲勞行為127

51金屬與高分子材料的機械疲勞規律128

511疲勞行為中作用應力的描述128

512疲勞曲線與疲勞極限129

513金屬材料疲勞的經驗規律130

52金屬材料機械疲勞的機理132

521金屬材料疲勞裂紋萌生機理132

522金屬材料疲勞裂紋擴展134

523金屬疲勞宏觀斷口形貌138

53金屬的機械疲勞性能與組織結構因素的關係139

531疲勞極限與疲勞裂紋形核壽命的影響因素140

532疲勞裂紋擴展的影響因素141

533疲勞裂紋的擴展速率與壽命評估143

534提高金屬高周疲勞性能的特別措施143

535提高低周疲勞壽命的措施145

54金屬機械疲勞性能的其他影響因素146

541循環應力參量影響與疲勞圖146

542帕姆格林米勒（PalmgrenMiner）疲勞損傷累積假說148

543循環應力頻率的影響149

544應力狀態的影響150

545疲勞特性的統計特徵151

546幾何因素對金屬疲勞性能的影響151

547內稟疲勞與外延疲勞153

55金屬材料的其他疲勞問題154

551接觸疲勞154

552金屬材料的熱疲勞156

第6章材料的高溫強度與強化158

61材料在高溫環境下力學行為的特點158

62金屬和陶瓷的蠕變現象和規律159

63蠕變變形和斷裂機理161

631熱激活與蠕變變形161

632蠕變變形機理162

633蠕變斷裂機理166

64蠕變變形過程中的組織結構變化168

65工程蠕變數據的表示方法及長期性能的預測169

651蠕變極限169

652持久強度極限170

653長期壽命預測172

66應力鬆弛173

67金屬高溫力學行為的影響因素與強化174

68超塑性176

681金屬超塑變形行為的特徵176

682金屬超塑性機理177

683結構陶瓷超塑性180

第7章材料在介質與應力共同作用下的行為181

71應力腐蝕斷裂181

711應力腐蝕斷裂的特徵181

712應力腐蝕斷裂的機理184

713應力腐蝕斷裂的評定指標185

714應力腐蝕斷裂的預防措施187

72氫脆188

721氫脆的分類188

722可逆氫脆189

73腐蝕疲勞斷裂193

731腐蝕疲勞斷裂的特點193

732腐蝕疲勞斷口的形貌特徵194

733腐蝕疲勞斷裂的影響因素194

734腐蝕疲勞斷裂的機理195

735腐蝕疲勞裂紋的擴展規律195

736腐蝕疲勞斷裂的防護措施196

第8章金屬材料的屈服強度與強化197

81概述197

82晶體材料中位錯滑移的阻力199

821晶體中位錯的基本性質199

822位錯的晶格阻力及與材料塑性的關係200

823位錯滑移的其他阻力與強化202

83點釘扎203

831點釘扎的強化效果203

832非均勻分佈釘扎點的強化效果204

84金屬材料中的固溶強化205

841對稱畸變的固溶強化207

842非對稱畸變的固溶強化及與對稱畸變固溶強化效果的比較208

843固溶原子與位錯的化學交互作用及其強化210

844固溶原子的彈性模量差與位錯的交互作用及其強化210

845金屬材料的應變時效現象211

85第二相強化212

851金屬材料中的第二相粒子特性213

852位錯切割粒子機制下的強化效果214

853共格粒子的應力場的強化效果216

854奧羅萬（Orowan）繞過機制下的強化效果216

855金屬材料時效過程分析217

86加工硬化與晶界強化218

861加工硬化219

862晶界強化219

第9章纖維增強複合材料及其力學行為222

91纖維強化機理224

92纖維材料的特性227

93基體材料的特性228

94界面特性及作用229

95實際的複合材料體系230

951金屬基複合材料231

952聚合物基複合材料231

953陶瓷基複合材料232

954碳碳複合材料233

96定向纖維複合材料力學行為預測233

961纖維直徑、體積分數以及複合材料密度的估算233

962彈性模量和強度的估算233

963複合材料的斷裂模式及斷裂的能量吸收機制237

964複合材料的疲勞特性240

參考文獻243