高等斷裂力學/現代力學叢書 [Advanced Fracture Mechanics] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

王自強，陳少華 著

圖書標籤:

• 斷裂力學
• 固體力學
• 材料力學
• 工程力學
• 現代力學
• 高等教育
• 專業教材
• 力學分析
• 結構完整性
• 失效分析

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030230355

版次：1

商品編碼：12242462

包裝：平裝

叢書名： 現代力學叢書

外文名稱：Advanced Fracture Mechanics

開本：16開

齣版時間：2009-03-01

用紙：膠版紙

頁數：370

字數：466000

正文語種：中文

內容簡介

　　《高等斷裂力學/現代力學叢書》係統論述斷裂力學的基本概念、理論基礎、力學原理、分析方法以及斷裂力學的實驗測定和工程應用。深入闡明瞭斷裂力學各個重要發展階段的新穎學術思想和原創性工作，同時融會貫通地介紹瞭國內學者在作者熟悉的若乾領域內的創造性貢獻
　　《高等斷裂力學/現代力學叢書》共14章。第1章介紹斷裂力學的曆史背景和發展脈絡；第2-5章介紹綫彈性斷裂力學；第6-8章論述彈塑性斷裂力學；第9及第10章分彆介紹疲勞裂紋擴展和界麵裂紋；第11-14章闡述裂紋體彈性動力學和裂紋動態擴展。

內頁插圖

目錄

前言/序言

　　斷裂力學作為工程科學的閬苑奇葩，不僅在固體力學界大放異彩，而且在工程結構可靠性分析和損傷容限設計，材料力學性能錶徵，固體缺陷和強度，應用數學，地震和地殼斷裂以及地質力學等領域星光閃爍，引起瞭廣泛的關注。
　　斷裂力學的曆史淵源可以追溯到Griffith在1921年和1924年的開創性工作。而現代斷裂力學的發展源於Irwin和Orowan在1948年的著名工作。因此，斷裂力學作為一門工程科學已經有瞭80多年的發展曆史，其基本原理已經日臻成熟，而它的應用正在嚮廣度和深度發展。
　　國內已有幾十種斷裂力學的著作，這些著作大體分為三類：第一類作為高等院校的教材，主要介紹斷裂力學的理論基礎和分析方法；第二類偏重斷裂力學的工程應用，主要介紹斷裂力學的基本原理，斷裂機理和斷裂準則等一般知識；第三類是斷裂力學某個領域的專著，主要介紹該領域的原創性研究成果。
　　本書介紹瞭斷裂力學的曆史背景和發展脈絡，對斷裂力學的基本概念和理論基礎、力學原理、分析方法以及斷裂參量實驗測定方法和工程應用作瞭係統論述，本書還對裂紋體的彈性動力學和裂紋動態擴展作瞭係統介紹。書中既關注瞭國外學者的重要工作也關注瞭國內學者的創造性貢獻。
　　國內學者對斷裂力學的創造性貢獻是多方麵的，限於篇幅，本書隻介紹瞭作者熟悉的若乾領域內國內學者的創造性貢獻，關於國內學者在斷裂力學其他領域的創造性貢獻，感興趣的讀者可以參閱國內諸多斷裂力學專著。
　　本書的第1～9章由王自強撰寫，第10章由王自強和陳少華共同撰寫，第11～14章由陳少華撰寫。
　　本書齣版得到中國科學院力學研究所《現代力學叢書》齣版基金資助，在此錶示深切的謝意。
　　本書齣版還得到美國加州大學Riverside分校機械係的徐冠水教授的幫助和中國科學院力學研究所吳永禮研究員的幫助，徐冠水教授嚮我們提供瞭Griffith的經典文獻，吳永禮研究員對本書進行瞭校核，在此一並錶示深切的謝意。
　　本書的第一作者還要感謝馮秀艷博士采集和匯總瞭前9章的電子版插圖。

《結構可靠性與斷裂韌性：現代工程應用》 圖書簡介 本書係統深入地探討瞭現代工程結構在復雜載荷條件和材料退化過程中的可靠性評估與斷裂行為。全書內容緊密結閤瞭理論力學、材料科學、概率論與數理統計等多個學科的最新研究成果，旨在為工程師、科研人員以及高年級本科生和研究生提供一套全麵且實用的工具集，以應對日益嚴峻的結構安全挑戰。 全書共分為八章，結構嚴謹，邏輯清晰，從宏觀的工程可靠性框架構建，過渡到微觀的材料損傷演化機製，最終落腳於實際工程問題的數值模擬與壽命預測。 第一章：工程結構可靠性基礎 本章首先迴顧瞭經典的可靠性理論，重點闡述瞭極限狀態函數、概率密度函數（PDF）和纍積分布函數（CDF）在工程評估中的應用。不同於傳統的確定性設計方法，本章詳細介紹瞭基於可靠性指標 $eta$ 的半概率方法（如First-Order Reliability Method, FORM）和更精確的二階可靠性方法（Second-Order Reliability Method, SORM）。特彆地，引入瞭荷載與抗力隨機性的處理流程，包括輸入參數的不確定性量化、靈敏度分析以及在有限樣本情況下的參數估計技術。此外，還對比分析瞭基於可靠性指標的壽命預測模型與基於疲勞纍積損傷的壽命預測方法的適用邊界。 第二章：隨機過程與結構響應分析 本章專注於在時變載荷作用下結構的隨機動態響應分析。內容涵蓋瞭平穩和非平穩隨機過程的數學描述，如維納過程和布朗運動在綫性係統中的應用。重點討論瞭隨機振動理論，包括頻域分析法和時域濛特卡洛模擬（Monte Carlo Simulation, MCS）。為瞭提高計算效率，本章深入介紹瞭高斯平穩過程下的離散化方法和譜密度函數的估計技術。對於非綫性結構係統，則引入瞭隨機有限元（Stochastic Finite Element Method, SFEM）的基本框架，用以捕捉材料屬性和幾何參數隨機性對整體結構剛度和動力特性的影響。 第三章：材料損傷演化與本構關係 材料的內在損傷是結構退化的核心驅動力。本章詳細梳理瞭經典損傷力學模型，如連續介質損傷力學（Continuum Damage Mechanics, CDM），並引入瞭微觀尺度的損傷演化規律。重點討論瞭包含各嚮異性和耦閤效應的損傷本構模型，例如基於彈塑性損傷的背應力（backstress）演化方程。針對復閤材料和功能梯度材料（FGM），本章提齣瞭修正的應力-應變關係，用以描述界麵脫粘和基體微裂紋的協同作用。疲勞損傷的纍積模型（如Miner法則的修正形式）在本章得到瞭詳盡的分析，並探討瞭應變梯度理論在描述材料尺寸效應中的潛力。 第四章：疲勞壽命評估與斷裂萌生 疲勞是導緻結構失效的首要原因。本章係統介紹瞭S-N麯綫法、應變控製法以及綫性疲勞纍積損傷理論。關鍵內容集中在裂紋萌生的預測，特彆是高周疲勞（HCF）和低周疲勞（LCF）的交界區域。本章詳細討論瞭基於錶麵能量和局部應變梯度的疲勞裂紋起始判據。針對不同載荷模式（如鏇轉彎麯、軸嚮拉伸和扭轉耦閤）下的疲勞纍積模型進行瞭細緻的數學推導和工程案例驗證。 第五章：彈塑性斷裂力學進階 本章超越瞭標準的綫彈性斷裂力學範疇，深入探討瞭材料屈服後裂紋尖端的塑性區效應。核心內容聚焦於J積分理論的推廣應用，包括在小撓度與大撓度條件下的等效J積分計算。彈性載荷重分配（Load Redistribution）對裂紋擴展穩定性的影響在本章得到瞭詳細闡述。針對韌性材料，塑性應變梯度理論（Plastic Strain Gradient Theory）被引入，以精確描述裂尖應力場的奇異性。此外，還討論瞭裂紋尖端張開位移（Crack Tip Opening Displacement, CTOD）的修正模型及其在焊縫和熱影響區（HAZ）中的應用。 第六章：高可靠性設計與壽命優化 可靠性設計不再是事後驗證，而是貫穿於設計全過程。本章闡述瞭目標可靠性指標的設定原則，並重點介紹瞭基於性能函數的反問題求解技術，即如何根據預定的可靠度水平反推所需的材料參數和幾何尺寸。內容涉及故障樹分析（Fault Tree Analysis, FTA）和事件樹分析（Event Tree Analysis, ETA）在係統級失效模式識彆中的應用。本章還介紹瞭基於壽命預測的維修策略優化，包括最優定期維護和基於狀態的預防性維護（Condition-Based Maintenance, CBM）的決策模型。 第七章：數值模擬與軟件實現 現代工程分析嚴重依賴於高效的數值方法。本章集中於如何將前述理論轉化為可操作的計算工具。詳細介紹瞭擴展有限元法（XFEM）在處理無網格重劃分的裂紋擴展問題中的優勢，以及內聚力模型（Cohesive Zone Model, CZM）在模擬界麵粘結和裂紋閉閤現象中的參數標定方法。針對隨機性問題，本章提供瞭高效的隨機有限元（SFEM）的求解流程，包括隨機場模擬技術（如譜法和位移驅動法）和高斯積分點的選擇策略。 第八章：先進結構評估案例研究 本章通過多個工業實例，展示瞭理論與方法的綜閤應用。案例涵蓋瞭高壓管道的腐蝕疲勞評估、航空發動機葉片的剩餘壽命預測以及核反應堆壓力容器的應力腐蝕開裂（SCC）風險評估。每個案例都遵循“模型建立—參數辨識—可靠性計算—優化建議”的完整流程，旨在為讀者提供解決實際工程難題的清晰路徑和量化工具。特彆關注瞭溫度、環境腐蝕與機械載荷的耦閤作用對結構耐久性的綜閤影響。 本書的編寫風格力求嚴謹精確，避免冗餘的描述，側重於方法論的深度挖掘和工程實用性，旨在成為結構完整性與可靠性領域的重要參考資料。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對科學史有著濃厚興趣的愛好者，我一直對那些看似微不足道但卻對人類文明進程産生深遠影響的理論感到著迷。這本書的齣現，讓我有機會深入瞭解“斷裂力學”這個在現代工程和材料科學中扮演著至關重要角色的學科。我驚嘆於科學傢們如何從宏觀的實驗現象齣發，逐步構建齣如此精妙的理論體係，並最終能夠預測和控製材料的失效行為。書中的曆史迴顧部分，讓我看到瞭這個學科發展的麯摺曆程，以及那些偉大的科學傢們是如何在挑戰中不斷突破的。它不僅僅是一本關於力學理論的書，更是一部關於人類智慧和探索精神的贊歌。我從中不僅學到瞭知識，更感受到瞭科學的魅力和其背後所蘊含的深刻哲理，讓我對科學的敬畏之心油然而生。

評分☆☆☆☆☆

對於我這個非專業背景但對科學知識有著強烈好奇心的讀者來說，這本書無疑是一次充滿挑戰但也極為 rewarding 的閱讀體驗。我最初被它深邃的標題所吸引，雖然很多公式和推導我無法完全理解，但我能感受到其中蘊含的嚴謹邏輯和科學美感。作者似乎非常擅長將抽象的概念具象化，通過大量的插圖和例證，即使是那些我初次接觸的理論，也能在腦海中勾勒齣大緻的輪廓。我尤其喜歡它對於一些經典問題的溯源和探討，仿佛在閱讀一部力學思想的發展史。雖然有時會因為理解上的障礙而需要反復查閱資料，但每一次的突破都帶來巨大的成就感。這本書沒有給我一種“灌輸”的感覺，而是更像一位循循善誘的導師，引導我一步步去探索未知。它激發瞭我對微觀世界和材料行為的更深層次的思考，讓我開始用一種全新的視角去觀察周遭的世界。

評分☆☆☆☆☆

當我拿到這本書的時候，一股濃厚的學術氣息撲麵而來。從封麵設計到內頁排版，都透著一股精雕細琢的專業感，讓人一看就知道是經過精心打磨的學術著作。我翻閱瞭幾頁，發現其中的數學推導嚴謹而係統，邏輯清晰，層次分明。作者在闡述概念時，總是能夠恰當地引用前人的研究成果，並在此基礎上進行延伸和發展，展現瞭深厚的學術功底。我特彆欣賞它在引入新概念時，都會給齣清晰的定義和物理意義的解釋，這對於像我這樣需要快速掌握核心概念的學習者來說，無疑是極大的便利。即使是對於一些復雜的模型和理論，作者也能夠通過巧妙的組織和編排，使得讀者在理解上不會感到過於突兀。這本書給我一種“站在巨人的肩膀上”的感覺，讓我能夠更高效地吸收和理解前沿的力學知識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計著實令人眼前一亮，厚實的封麵紙張，燙金的書名在光綫下閃爍著專業的光澤，邊緣的圓角處理也顯得十分用心，拿在手裏就能感受到沉甸甸的學術分量。我是在書店裏偶然翻到的，第一眼就被它嚴謹而不失現代感的排版所吸引。打開書頁，字跡清晰，排版疏朗，大量圖錶和公式的穿插更是恰到好處，使得原本可能枯燥的理論知識變得生動直觀。我尤其欣賞它在細節上的打磨，無論是索引的詳盡程度，還是參考文獻的引用規範，都體現瞭作者和齣版社極高的專業素養。作為一名在相關領域摸索多年的研究者，我深知一本好的教材或參考書，除瞭內容本身的深度，其呈現方式同樣至關重要。這本書在這方麵做得非常齣色，讓人在閱讀過程中能夠心無旁騖地沉浸在知識的海洋中。它的存在，無疑為我的學術研究注入瞭一股新的活力，讓我對深入探索更復雜、更精妙的力學問題充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在工程實踐一綫工作的工程師，平日裏接觸到最多的還是工程應用的具體案例。這本書的齣現，對我來說就像是一把開啓瞭新世界大門的鑰匙。我一直對材料在承受外力時所錶現齣的復雜行為感到好奇，尤其是那些在我們日常可見的結構中隱藏的潛在風險。這本書的齣現，讓我有機會從更根本的理論層麵去理解這些現象。雖然我沒有時間去深入研究每一個公式和推導，但我發現書中的一些章節，比如關於裂紋擴展的機理和影響因素的分析，與我日常遇到的工程難題有著驚人的契閤度。它提供瞭一個強大的理論框架，讓我能夠更清晰地認識到問題産生的根源，並為尋找更有效的解決方案提供瞭思路。我把它當作一本“工具書”來使用，在遇到具體問題時，能夠快速定位到相關的理論知識，從而更準確地評估風險，優化設計。