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本書闡述了疲勞斷口定量分析技術在失效分析與預防中的作用，介紹了用於疲勞斷口定量分析的典型物理特徵及其對應的物理數學模型，斷口定量分析的主要技術和方法及其應用方向，並介紹了目前常用的、典型的定量分析及壽命評估的模型及其應用。本書針對工程上常用的典型金屬結構材料，介紹了鈦合金、鋁合金、高溫合金疲勞斷口定量分析的特點，並介紹了斷口定量分析的誤差分析，介紹了在定量分析過程中各參數對定量分析結果的影響，並提出了減小誤差的方法。由於工程構件在載荷譜作用下具有不同於簡單試驗條件下的斷口特徵，本書還介紹了典型構件在載荷譜下的定量分析程序和方法。分析了如何利用斷口定量分析的方法，根據測定或定量分析結果來對深層次失效原因進行分析和判斷的方法。從應用發展的角度考慮，本書還闡述了疲勞斷口定量分析方法如何應用於壽命預測和安全評估。
目次
第1章 概論
1.1 定性分析與定量分析
1.2 斷口定量分析在失效分析中的作用
1.3 疲勞斷口定量分析的主要技術和方法
1.4 斷口定量分析的主要模型
1.5 疲勞斷口定量分析研究進展
參考文獻
第2章 疲勞斷裂特徵
2.1 疲勞弧線
2.2 疲勞小弧線
2.3 疲勞條帶
2.4 疲勞溝線
2.5 臨界裂紋長度
2.6 疲勞瞬斷區大小
2.7 疲勞瞬斷區內放射線的物理數學模型
2.8 疲勞條帶與環境損傷休止條紋的區別
參考文獻
第3章 疲勞斷口定量分析方法及常用模型
3.1 疲勞斷裂特徵及形成機理
3.1.1 疲勞裂紋萌生與擴展過程
3.1.2 疲勞起源階段
3.1.3 疲勞裂紋穩定擴展階段
3.1.4 裂紋快速擴展或瞬斷階段
3.1.5 裂紋各階段的形成機理
3.2 疲勞裂紋擴展的階段特性
3.2.1 疲勞裂紋擴展速率曲線
3.2.2 基於AK的裂紋擴展速率表達式
3.3 Paris公式
3.3.1 Paris公式定量反推疲勞擴展壽命
3.3.2 Paris公式定量反推疲勞應力
3.3.3 Paris公式定量反推原始疲勞質量
3.4 列表梯形法：
3.5 斷口宏觀特徵定量分析的方法
3.6 Frostand Dugdale模型
3.7 疲勞特徵的測量方法
3.7.1 疲勞特徵觀察與分析
3.7.2 疲勞條帶的測定
3.7.3 疲勞弧線的測定
3.8 斷口定量分析疲勞擴展壽命的主要程序和步驟
3.9 斷口定量分析疲勞應力的主要程序和步驟
參考文獻
第4章 金屬結構材料疲勞斷口定量分析
4.1 斷口定量分析疲勞擴展壽命
4.1.1 Paris公式定量反推疲勞擴展壽命適用性驗證
4.1.2 梯形法反推疲勞擴展壽命
4.1.3 Paris公式與梯形法的比較
4.1.4 斷口宏觀特徵模型反推疲勞擴展壽命
4.2 疲勞擴展第一階段與第二階段
4.3 疲勞斷口定量反推與斷裂力學之間關係
4.3.1 宏觀裂紋擴展速率與微觀裂紋擴展速率
4.3.2 宏、微觀裂紋擴展速率反推擴展壽命結果的評價
4.4 不同試驗條件對裂紋擴展速率的影響
4.4.1 頻率及保持時間對疲勞裂紋擴展速率的影響
4.4.2 溫度對裂紋擴展速率的影響
4.4.3 應力比R對裂紋擴展速率的影響
4.5 應力比尺對裂紋擴展速率表達式的修正
4.6 斷口定量反推疲勞應力
4.6.1 宏觀特徵模型反推疲勞應力
4.6.2 Paljs公式的方法
4.7 幾種材料疲勞應力斷口定量分析舉例
4.7.1 18Cr2Ni4WA鋼
4.7.2 TC4鈦合金
4.7.3 LC9鋁合金
4.7.4 GH4.1 69高溫合金
4.8 疲勞應力斷口定量反推結果的分析
參考文獻
第5章 疲勞斷口定量分析的影響因素
5.1 斷口定量反推疲勞擴展壽命的影響因素
5.1.1 Paris公式
5.1.2 梯形法
5.1.3 斷口宏觀特徵模型
5.2 斷口定量分析疲勞應力的影響因素
5.2.1 疲勞條帶間距測量誤差
5.2.2 裂紋擴展材料常數c、n值的影響
5.2.3 裂紋形狀因子y的影響
5.2.4 復雜載荷狀態對疲勞應力反推結果的影響
參考文獻
第6章 構件疲勞擴展壽命的定量分析
6.1 同類構件系統定量分析
6.2 載荷譜下斷口定量分析
6.2.1 等幅譜
6.2.2 隨機載荷譜
6.2.3 塊隨機譜
6.3 構件疲勞壽命定量分析典型案例
6.3.1 垂尾疲勞試驗斷口定量分析
6.3.2 轟六飛機下壁板及墊板裂紋斷口分析
6.3.3 殲7E飛機框橫梁裂紋分析
6.3.4 飛機中央翼框及長桁疲勞壽命估算
6.4 特定方法在定量分析疲勞擴展壽命中的應用
6.4.1 對稱疲勞擴展方法的利用
6.4.2 裂紋擴展方向改變的情況
6.4.3 從同一斷面的兩側起源向中間擴展交叉的情況
6.4.4 其他情況
6.5 構件定檢周期的評估方法
6.6 斷口定量分析方法評價工藝效果
6.7 某發動機后機匣焊縫壽命分析與安全評估
6.8 某中減齒輪疲勞擴展壽命反推
參考文獻
第7章 構件疲勞應力斷口定量分析
7.1 斷口定量分析疲勞應力的思路
7.2 葉片振動應力分析
7.2.1 振動疲勞試驗條件下葉片應力反推
7.2.2 壓氣機轉子葉片振動應力反推
7.2.3 不同條件下反推振動應力的過程分析
7.3 螺栓疲勞應力斷口定量反推
7.4 機翼根部連接帶板疲勞應力反推
7.5 齒輪疲勞應力反推
7.6 孔兩側對稱開裂情況下的裂紋形狀因子
……
第8章 失效分析預測預防
參考文獻
1.1 定性分析與定量分析
1.2 斷口定量分析在失效分析中的作用
1.3 疲勞斷口定量分析的主要技術和方法
1.4 斷口定量分析的主要模型
1.5 疲勞斷口定量分析研究進展
參考文獻
第2章 疲勞斷裂特徵
2.1 疲勞弧線
2.2 疲勞小弧線
2.3 疲勞條帶
2.4 疲勞溝線
2.5 臨界裂紋長度
2.6 疲勞瞬斷區大小
2.7 疲勞瞬斷區內放射線的物理數學模型
2.8 疲勞條帶與環境損傷休止條紋的區別
參考文獻
第3章 疲勞斷口定量分析方法及常用模型
3.1 疲勞斷裂特徵及形成機理
3.1.1 疲勞裂紋萌生與擴展過程
3.1.2 疲勞起源階段
3.1.3 疲勞裂紋穩定擴展階段
3.1.4 裂紋快速擴展或瞬斷階段
3.1.5 裂紋各階段的形成機理
3.2 疲勞裂紋擴展的階段特性
3.2.1 疲勞裂紋擴展速率曲線
3.2.2 基於AK的裂紋擴展速率表達式
3.3 Paris公式
3.3.1 Paris公式定量反推疲勞擴展壽命
3.3.2 Paris公式定量反推疲勞應力
3.3.3 Paris公式定量反推原始疲勞質量
3.4 列表梯形法：
3.5 斷口宏觀特徵定量分析的方法
3.6 Frostand Dugdale模型
3.7 疲勞特徵的測量方法
3.7.1 疲勞特徵觀察與分析
3.7.2 疲勞條帶的測定
3.7.3 疲勞弧線的測定
3.8 斷口定量分析疲勞擴展壽命的主要程序和步驟
3.9 斷口定量分析疲勞應力的主要程序和步驟
參考文獻
第4章 金屬結構材料疲勞斷口定量分析
4.1 斷口定量分析疲勞擴展壽命
4.1.1 Paris公式定量反推疲勞擴展壽命適用性驗證
4.1.2 梯形法反推疲勞擴展壽命
4.1.3 Paris公式與梯形法的比較
4.1.4 斷口宏觀特徵模型反推疲勞擴展壽命
4.2 疲勞擴展第一階段與第二階段
4.3 疲勞斷口定量反推與斷裂力學之間關係
4.3.1 宏觀裂紋擴展速率與微觀裂紋擴展速率
4.3.2 宏、微觀裂紋擴展速率反推擴展壽命結果的評價
4.4 不同試驗條件對裂紋擴展速率的影響
4.4.1 頻率及保持時間對疲勞裂紋擴展速率的影響
4.4.2 溫度對裂紋擴展速率的影響
4.4.3 應力比R對裂紋擴展速率的影響
4.5 應力比尺對裂紋擴展速率表達式的修正
4.6 斷口定量反推疲勞應力
4.6.1 宏觀特徵模型反推疲勞應力
4.6.2 Paljs公式的方法
4.7 幾種材料疲勞應力斷口定量分析舉例
4.7.1 18Cr2Ni4WA鋼
4.7.2 TC4鈦合金
4.7.3 LC9鋁合金
4.7.4 GH4.1 69高溫合金
4.8 疲勞應力斷口定量反推結果的分析
參考文獻
第5章 疲勞斷口定量分析的影響因素
5.1 斷口定量反推疲勞擴展壽命的影響因素
5.1.1 Paris公式
5.1.2 梯形法
5.1.3 斷口宏觀特徵模型
5.2 斷口定量分析疲勞應力的影響因素
5.2.1 疲勞條帶間距測量誤差
5.2.2 裂紋擴展材料常數c、n值的影響
5.2.3 裂紋形狀因子y的影響
5.2.4 復雜載荷狀態對疲勞應力反推結果的影響
參考文獻
第6章 構件疲勞擴展壽命的定量分析
6.1 同類構件系統定量分析
6.2 載荷譜下斷口定量分析
6.2.1 等幅譜
6.2.2 隨機載荷譜
6.2.3 塊隨機譜
6.3 構件疲勞壽命定量分析典型案例
6.3.1 垂尾疲勞試驗斷口定量分析
6.3.2 轟六飛機下壁板及墊板裂紋斷口分析
6.3.3 殲7E飛機框橫梁裂紋分析
6.3.4 飛機中央翼框及長桁疲勞壽命估算
6.4 特定方法在定量分析疲勞擴展壽命中的應用
6.4.1 對稱疲勞擴展方法的利用
6.4.2 裂紋擴展方向改變的情況
6.4.3 從同一斷面的兩側起源向中間擴展交叉的情況
6.4.4 其他情況
6.5 構件定檢周期的評估方法
6.6 斷口定量分析方法評價工藝效果
6.7 某發動機后機匣焊縫壽命分析與安全評估
6.8 某中減齒輪疲勞擴展壽命反推
參考文獻
第7章 構件疲勞應力斷口定量分析
7.1 斷口定量分析疲勞應力的思路
7.2 葉片振動應力分析
7.2.1 振動疲勞試驗條件下葉片應力反推
7.2.2 壓氣機轉子葉片振動應力反推
7.2.3 不同條件下反推振動應力的過程分析
7.3 螺栓疲勞應力斷口定量反推
7.4 機翼根部連接帶板疲勞應力反推
7.5 齒輪疲勞應力反推
7.6 孔兩側對稱開裂情況下的裂紋形狀因子
……
第8章 失效分析預測預防
參考文獻
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