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目录 1

第一章 绪论 1

参考文献 6

第二章 裂纹的萌生 7

2.1引言 7

2.2表面检验 8

2.3彻体性能的变化 25

2.3.1滞后回线与阻尼测量 25

2.3.2机械性能、刚度、硬度等的变化 26

2.3.3物理性能的变化 27

2.3.4应变时效效应：渐增应力处理、休息期、间歇热处理 28

2.3.5扩散与表面发射研究 31

2.3.6X射线衍射研究 32

2.4对表面裂纹萌生的综论 33

参考文献 44

第三章 普通试样的疲劳强度 49

3.1引言 49

3.2疲劳极限或长期疲劳强度 49

3.3表面光洁度的影响 58

3.3.1切削方法 59

3.3.2电抛光的影响 60

3.3.3消除应力的影响 61

3.3.4锻造表面的影响 62

3.3.5综论 63

3.4不同试验方法与尺寸的影响 66

3.4.1综论 72

3.5平均应力影响 76

3.5.1综论 87

3.6复合应力与各向异性的影响 89

3.6.1综论 98

3.7应力作用频率的影响 100

3.8温度的影响 104

3.8.1低温疲劳 105

3.8.2高温疲劳 106

3.8.3热疲劳 116

3.8.4综论 118

3.9环境影响 119

3.9.1腐蚀疲劳机理 122

3.9.2在水和盐水中的疲劳强度 124

3.9.3湿度的影响 127

3.9.4保护措施 128

3.9.5隔绝大气 130

3.9.6综论 136

参考文献 139

第四章 应力集中和裂纹对疲劳强度的影响 147

4.1引言 147

4.2切口周围的弹性应力分布 150

4.3实验用切口试样在零平均载荷下的特性 153

4.3.1实验数据 153

4.3.2Kf—Kt关系 161

4.4切口试样上的非扩展性裂纹 167

4.5在零平均应力下导致一定长度或深度的裂纹扩展所需的最小交变应力 178

4.5.1具有人造裂纹的试样的试验 178

4.5.2具有疲劳裂纹的普通试样的试验 178

4.5.3具有在切口处生长的疲劳裂纹的试样的试验 180

4.5.4测定裂纹长度与导致裂纹生长所需应力之间关系的试验 182

4.6零平均载荷切口疲劳数据的分析 188

4.6.1锻造材料 188

4.6.2铸造材料 196

4.7平均载荷的影响 197

4.7.1切口试样 197

4.7.2有裂纹的试样 204

4.8复合应力的影响 208

4.9温度的影响 212

4.10环境的影响 213

4.11宏观裂纹长度—循环扩展应力关系的补充说明 222

参考文献 226

第五章 疲劳裂纹的生长 230

5.1引言 231

5.2线弹性断裂力学 233

5.2.1裂纹生长型式 233

5.2.2应力强度因子 234

5.2.3裂纹方向 238

5.2.4屈服影响 239

5.2.5在疲劳裂纹生长方面的应用 240

5.3.1宏观外貌 242

5.3裂纹生长的断口金相分析 242

5.3.2裂纹方向 244

5.3.3微观外貌 248

5.4裂纹生长的金属物理观点 255

5.5疲劳裂纹生长速率的测定 258

5.6几种疲劳裂纹生长理论 263

5.6.1Head理论 264

5.6.2几何相似假说 265

5.6.3净面积应力理论 266

5.6.4累积应变假说 269

5.6.5位错理论 270

5.6.7Frost和Dixon理论 271

5.6.6能量理论 271

5.6.8断裂力学裂纹生长理论 274

5.6.9与实验的相互关系 276

5.7各种材料的疲劳裂纹生长数据 282

5.8疲劳裂纹生长中的界限效应 300

5.9影响裂纹生长的其他因素 303

5.9.1厚度的影响 303

5.9.2试验频率的影响 304

5.9.3载荷变化的影响 305

5.9.4环境的影响 306

5.9.5应力状态的影响 309

5.9.6提高抗疲劳裂纹生长能力的方法 313

5.10结构中的疲劳裂纹 316

5.10.1有裂纹结构的剩余静强度 316

5.10.2使用寿命的估算 324

参考文献 327

第六章 其他各种疲劳问题 335

6.1短期疲劳 335

6.1.1引言 335

6.1.2总应变幅试验 339

6.1.3塑性应变幅试验 340

6.1.4断裂形式与平均应变的影响 342

6.1.5切口试样 345

6.1.6综论 347

6.2变应力幅下的疲劳 349

6.2.1引言 349

6.2.2Palmgren—Miner法则和早期的实验研究 351

6.2.3其他估算方法 355

6.2.4模拟使用条件的程序加载 361

6.2.5随机加载 365

6.2.6伺服液压试验法 369

6.2.7汽车的结构疲劳试验 371

6.2.8加速试验 373

6.2.9综论 374

6.3机械加工的影响 376

6.3.1引言 376

6.3.2加工硬化的影响 376

6.3.3残余应力的影响 378

6.3.4综论 383

6.4表面处理 386

6.4.1电镀金属 386

6.4.2阳极氧化 393

6.4.3表面硬化冶金方法 394

6.4.4软层 399

6.5压力圆筒 401

6.6微动磨损 413

6.7销钉、铆钉和螺栓联接 420

6.7.1销钉联接 420

6.7.2铆钉联接和螺栓联接 425

6.8焊联接 430

6.8.1引言 430

6.8.2结构钢中的对接焊缝 430

6.8.3结构钢中的填角焊缝 438

6.8.4轻合金中的对接焊缝 442

6.8.5提高疲劳强度的方法 443

6.8.6点焊缝 445

6.8.7胶接、钎焊和压力焊联接 448

6.9冷缩配合件 450

6.10螺旋联接 455

6.11滚动接触 462

6.12材料疲劳极限的快速测定法 465

6.13疲劳试验结果的统计分析 471

6.13.1引言 471

6.13.2在S—N曲线上的应用 472

6.13.3组合分布 476

6.13.4根据统计理论的试验方法 479

6.14复合材料 483

6.15零件与结构 484

参考文献 494

附录1 表示材料应力—应变关系时用的术语 512

参考文献 514

附录2 重复加载与断裂 515

参考文献 517

附录3 拉伸试样与疲劳试样断裂后外貌的比较 518

附录4 延性金属中塑性变形的基本概念 520

参考文献 522

A5.1普通轴向应力试验机 523

附录5 疲劳试验机 523

A5.2伺服液压试验机 526

A5.3其他试验机 529

参考文献 530

附录6 测定普通疲劳性能用的试样与测试方法 532

A6.1试样 532

A6.2试验和试验结果的表示 534

参考文献 539

附录7 对于各种形状的应力集中系数 540

参考文献 546

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