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目录1

主要符号1

单位制式换算表1

第一章绪 论1

1.1飞行器结构疲劳设计的发展1

1.2结构全寿命主动可靠性设计2

第二章疲劳的基本概念6

2.1疲劳破坏的特征和断口分析6

2.2交变应力与S-N曲线8

2.2.1交变应力8

2.2.2 S-N曲线10

2.3等寿命曲线与广义S-N曲面13

2.4循环应力－应变曲线和应变－寿命曲线17

习题与思考题21

第三章影响疲劳强度的因素24

3.1缺口效应24

3.2尺寸效应32

3.3表面加工及表面处理33

3.4机械零件疲劳强度35

3.4.1对称循环下零件的拉（压）、弯曲、扭转疲劳强度35

3.4.2弯扭组合疲劳强度37

3.4.3非对称循环下零件的疲劳强度38

习题与思考题42

第四章零构件的细节设计与工艺方法45

4.1改进结构减缓局部应力45

4.1.1增大圆角半径46

4.1.2减缓力流线的变化46

4.1.3减载槽47

4.1.4孔洞的加强48

4.1.5窗口的合理设计49

4.2提高疲劳强度的工艺方法49

4.2.1 表面加工50

4.2.2表面强化50

4.2.3预紧力51

4.3连接件的细节设计52

4.3.1耳片和销钉的连接接头52

4.3.2 螺栓接口55

4.3.3铆钉接头58

4.3.4焊接接头59

习题与思考题61

第五章疲劳载荷谱63

5.1飞机疲劳载荷谱介绍63

5.2实测载荷谱编制64

5.3雨流－回线法66

5.4波动中心法70

5.5变均值法73

5.6二维疲劳载荷分布76

5.7裂纹形成的损伤当量折算77

5.8裂纹扩展的损伤当量折算79

5.9飞机加速试验载荷谱的编制80

习题与思考题82

第六章安全寿命设计85

6.1名义应力法85

6.1.1局部模拟试验86

6.1.2线性累积损伤理论89

6.2应力严重系数法93

6.2.1应力严重系数的概念93

6.2.2寿命估算方法98

6.3局部应力－应变法102

6.3.1材料疲劳特性105

6.3.2载荷－应变标定曲线法106

6.3.3修 Neuber法109

习题与思考题111

第七章损伤容限设计116

7.1线弹性断裂力学介绍116

7.1.1穿透型裂纹的受力状态与扩展形式117

7.1.2平面应力状态和平面应变状态118

7.1.3平面应变状态下的应力强度因子KI与断裂韧性KIC119

7.1.4平面应力状态下的应力强度因子？I与断裂韧性KC120

7.1.5断裂门槛值△Kth121

7.1.6有限宽板的应力强度因子122

7.1.7裂纹尖端塑性区的影响123

7.2疲劳裂纹扩展速率125

7.2.1疲劳裂纹的亚临界扩展125

7.2.2裂纹扩展速率da/dN表达式127

7.2.3裂纹扩展广义da/dN-△K曲面129

7.3剩余寿命估算131

7.4断裂控制132

7.4.1材料选择132

7.4.2结构布局133

7.4.3检测程序与安全工作能力135

习题与思考题135

第八章耐久性设计143

8.1概率断裂力学方法（PFMA）143

8.1.1TTCI分布与EIFS控制曲线143

8.1.2通用EIFS分布146

8.1.3使用期裂纹扩展控制曲线（SCGMC）149

8.1.4损伤度评估与经济寿命预测151

8.2确定性裂纹增长方法（DCGA）154

8.3裂纹萌生方法（CIA）155

习题与思考题156

第九章结构寿命可靠性评定与预测158

9.1无限寿命设计的概率方法158

9.2一维疲劳极限概率分布160

9.2.1图解法160

9.2.2数据转换法161

9.3二维疲劳极限概率分布162

9.4二维断裂门槛值概率分布164

9.5应力－强度干涉模型的普遍式165

9.6断裂干涉模型166

9.7.1完全寿命的分散系数168

9.7全寿命分散系数法168

9.7.2不完全寿命的分散系数171

9.8经济寿命耐久性模型172

9.9细节疲劳额定值（DFR）方法175

习题与思考题176

第十章在特殊环境下的疲劳问题178

10.1腐蚀疲劳178

10.2擦伤疲劳179

10.3高温疲劳和低温疲劳180

10.4低频疲劳181

10.5热疲劳184

10.6声疲劳（噪声疲劳）185

10.7疲劳试验中的一些影响因素186

习题与思考题188