金属材料寿命的演变过程

　　古语云，千里之堤毁于蚁穴。金属材料的断裂起始于晶体缺陷，即位错和空位，它们在应力和温度的影响下遵循热统计动力学的规律发展成微观甚至宏观裂纹或空洞。本书结合材料物理变形机制、连续分布位错理论和连续介质断裂力学，详细讨论了金属合金材料在蠕变、疲劳和热机械疲劳以及多重机制协同作用条件下裂纹萌生、扩展的过程和现象，从而推导出相应的裂纹扩展速率方程和寿命公式。这些公式不仅补充了目前工程上采用的安全寿命法和损伤容限法，更重要的是，对发展一种新的范例——全寿命预测法做出贡献。因此，本书的意义在于为材料强度和寿命分析提供一个连贯的可发展的物理模型。它对工程结构的安全寿命周期管理有重要的参考价值。本书适用于从事金属材料和相关领域的科研工作者、高校师生和企事业单位的工程技术人员作为参考书。

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总序
前言
第1章 速率过程和动力学
1.1 绝对速率理论
1.2 位错流动性的动力学表述
1.2.1 位错速度
1.2.2 位错塞积
1.2.3 反作用应力
1.2.4 小结
参考文献
第2章 基本变形过程
2.1 拉伸变形
2.2 疲劳
2.2.1 低周疲劳
2.2.2 高周疲劳
2.2.3 热机械疲劳
2.3 蠕变
2.3.1 瞬态蠕变
2.3.1.1 有晶界沉淀物存在条件下的位错滑移
2.3.1.2 有晶界沉淀物存在条件下的位错攀移
2.3.1.3 晶界滑移模型
2.3.1.4 波浪形界面上的GBS
2.3.1.5 瞬态蠕变方程
2.3.2 加速蠕变
2.3.2.1 晶内损伤引起的加速蠕变
2.3.2.2 加速蠕变过程中的晶界损伤
2.3.3 蠕变断裂
参考文献
第3章 微观裂纹形核和扩展
3.1 连续分布位错理论
3.2 分解切应力
3.3 ZSK裂纹形核
3.4 BCS裂纹形核
3.4.1 无界解
3.4.2 有界解
3.5 疲劳裂纹形核
3.6 微观裂纹扩展
参考文献
第4章 宏观裂纹扩展
4.1 断裂力学
4.1.1 线弹性断裂力学
4.1.2 非线性断裂力学
4.2 疲劳裂纹扩展
4.2.1 疲劳裂纹扩展率
4.2.2 裂纹闭合
4.3 蠕变裂纹扩展
4.3.1 裂纹尖端应力分布
4.3.1.1 幂指数律区域
4.3.1.2 GBS区域
4.3.1.3 弹性区域
4.3.2 蠕变裂纹扩展模型
4.3.2.1 韧性蠕变断裂
4.3.2.2 脆性蠕变断裂
4.3.2.3 环境影响
参考文献
第5章 寿命预测
5.1 安全寿命方法
5.2 损伤容限方法
5.3 全寿命方法
5.3.1 疲劳氧化交互作用
5.3.2 冷应力滞留疲劳
5.3.3 疲劳蠕变互作用
5.4 工况分析
参考文献
附录A ZSK裂纹位错分布的求解
附录B BCS裂纹位错分布的求解
附录C NASA疲劳实验曲线