导语

  

内容提要

  

    本书介绍了焊接结构疲劳评估的一种新方法——结构应力法，其中包括网格不敏感的力学属性以及识别焊缝上应力集中的特殊功能；推导了可评估焊缝疲劳寿命的主S-N曲线公式；讨论了焊后残余应力的位移控制属性；给出了结构应力法在焊接结构抗疲劳设计中的应用技术，包括焊接接头应力因子计算技术、识别与缓解应力集中以获得焊接接头最好疲劳行为的实用技术、虚拟疲劳试验技术、模态与频域的结构应力技术，以及含初始裂纹的寿命预测技术、多轴与低周疲劳的寿命预测技术等。
    本书可供从事焊接结构抗疲劳设计的人员阅读，也可作为相关的研究生教学与科研参考书。

第2版前言
第1版前言
主要符号表
第1章  引论
  1.1  焊接结构抗疲劳设计过程中的认识误区
  1.2  编写本书的基本目的
  参考文献
第2章  预备知识
  2.1  金属疲劳的基本原理
  2.2  焊接接头的基本术语
  2.3  焊接接头与焊接结构的定义
  2.4  焊接结构与焊接接头的疲劳载荷
  2.5  焊接接头工作应力的定义
  2.6  S-N曲线及其内涵
  2.7  Miner线性疲劳损伤累积基本理论及其内涵
  2.8  Miner线性疲劳损伤累积基本理论应用实例
  2.9  本章小结
  参考文献
第3章  Paris裂纹扩展公式与寿命积分
  3.1  断裂力学理论概述
    3.1.1  裂纹扩展的基本类型
    3.1.2  应力强度因子的定义与内涵
    3.1.3  Paris裂纹扩展公式
  3.2  Paris裂纹扩展公式与S-N曲线的推导
  3.3  传统的基于断裂力学理论直接计算焊缝疲劳寿命的难点
  3.4  本章小结
  参考文献
第4章  焊接结构疲劳强度问题的特殊性
  4.1  焊接接头的几何不连续性
  4.2  焊接接头的疲劳破坏模式
  4.3  焊接接头S-N曲线的特殊性
    4.3.1  母材的屈服强度对焊接接头疲劳强度的影响
    4.3.2  焊接接头S-N曲线具有相同的斜率
  4.4  焊接接头残余应力对疲劳寿命的影响
  4.5  本章小结
  参考文献
第5章  焊后残余应力的特殊性
  5.1  材料的屈服强度及其特点
    5.1.1  材料的屈服强度
    5.1.2  材料弹塑性问题的本构关系
    5.1.3  弹塑性分析的一个简单实例
    5.1.4  内力与应力的物理属性
  5.2  焊接热过程产生残余应力的机理
    5.2.1  焊接热过程与残余应力
    5.2.2  残余应力发展过程的热力学模型
  5.3  焊后残余应力的位移控制属性
  5.4  有焊后残余应力的焊接构件的继续承载问题
  5.5  焊后热处理去除残余应力的认识误区与澄清
    5.5.1  焊后热处理与去除残余应力
    5.5.2  焊后热处理去除残余应力的案例
  5.6  本章小结
  参考文献
第6章  焊接结构抗疲劳设计与评估的传统方法
  6.1  钢结构的抗疲劳设计与评估标准
    6.1.1  英国BS 7608标准的名义应力法
    6.1.2  国际焊接学会（IIW）的名义应力法
  6.2  铝结构的抗疲劳设计与评估标准
  6.3  专用结构的抗疲劳设计与评估
  6.4  基于热点应力的抗疲劳设计与评估
  6.5  传统方法的工程应用
    6.5.1  模块功能设计
    6.5.2  实施案例
  6.6  传统评估方法的工程应用局限性
  6.7  本章小结
  参考文献
第7章  结构应力的定义及其内涵
  7.1  有限元方法的基础知识
  7.2  有限元法与应力集中的计算
  7.3  结构应力的定义与计算
  7.4  结构应力的力学解释与存在的试验证明
  7.5  本章小结
  参考文献
第8章  主S-N曲线
  8.1  基于结构应力的K值评估
    8.1.1  无缺口效应的K值求解
    8.1.2  有缺口效应的K值求解
  8.2  特征深度与缺口应力强度放大因子
    8.2.1  特征深度
    8.2.2  缺口应力强度放大因子
  8.3  两阶段裂纹扩展模型
  8.4  等效结构应力和主S-N曲线计算公式
  8.5  ASME标准中焊接结构的疲劳寿命评估
  8.6  本章小结
  参考文献
第9章  焊接接头抗疲劳设计
  9.1  标准接头与非标准接头的定义
  9.2  BS 15085-3：2007的焊接接头设计完整性流程
  9.3  焊接结构与焊接接头疲劳载荷的获取
    9.3.1  焊接结构疲劳载荷的获取
    9.3.2  焊接接头疲劳载荷的获取
  9.4  确认应力因子的两种技术
    9.4.1  基于名义应力计算应力因子
    9.4.2  基于结构应力计算应力因子
    9.4.3  随机载荷作用时应力状态的确认
  9.5  焊接接头的最好疲劳行为
    9.5.1  最好疲劳行为的定义
    9.5.2  最好疲劳行为的获得方法
    9.5.3  好与不好疲劳行为的案例
  9.6  刚度不协调的工程案例
  9.7  本章小结
  参考文献
第10章  基于结构应力的虚拟疲劳试验技术
  10.1  基于结构应力的虚拟疲劳试验技术平台
  10.2  虚拟疲劳试验的实例
    10.2.1  某轨道货车三轴焊接构架的虚拟疲劳试验
    10.2.2  某轨道客车转向架焊接构架的虚拟疲劳试验
    10.2.3  某铝合金焊接车体的虚拟疲劳试验
  10.3  本章小结
  参考文献
第11章  模态结构应力与频域结构应力
  11.1  模态结构应力的定义与计算
    11.1.1  模态的基础知识
    11.1.2  模态结构应力的计算公式
    11.1.3  模态结构应力的计算实例
  11.2  频域结构应力的定义与应用
    11.2.1  随机振动基础知识
    11.2.2  频域结构应力的推导及疲劳评估
    11.2.3  频域结构应力计算实例
  11.3  本章小结
  参考文献
第12章  结构应力法的其他研究成果
  12.1  剩余寿命评估及等效初始裂纹替代法
  12.2  多轴疲劳问题的MLP法
    12.2.1  多轴应力状态
    12.2.2  PDMR方法
    12.2.3  MLP方法
    12.2.4  MLP方法的物理解释
    12.2.5  Sonsino和Kueppers的试验
  12.3  低周疲劳问题的结构应变法
    12.3.1  伪弹性应力与LCF数据的处理
    12.3.2  结构应变法与低周疲劳
    12.3.3  基于LCF测试数据的验证
  12.4  基于等效结构应变参数的统一方程
    12.4.1  结构应力与结构应变的比较
    12.4.2  主应变-寿命曲线
  12.5  本章小结
  参考文献
第13章  结构应力法的工程应用实例
  13.1  SAE“疲劳挑战”实例
    13.1.1  基于结构应力的焊缝疲劳开裂位置预测
    13.1.2  基于主S-N曲线的焊缝疲劳
    13.1.3  结论
  13.2  焊接吊架疲劳隐患成功治理实例
    13.2.1  应力集中的确认
    13.2.2  缓解应力集中的对策及有效性验证
    13.2.3  结论
  13.3  焊根疲劳开裂的成功治理实例
    13.3.1  结构应力的计算
    13.3.2  改进方案的疲劳强度评估
    13.3.3  结论
  13.4  焊缝疲劳开裂识别实例
    13.4.1  结构应力的计算
    13.4.2  动应力的测试
    13.4.3  结论
  13.5  本章小结
参考文献