焊接结构韧力工程分析

　　本书基于作者对焊接结构抵抗失效的工程属性研究，提出将焊接结构完整性及合于使用性要素集成到焊接结构韧力体系，初步尝试构建了焊接结构韧力工程分析的基本框架。全书共7部分：绪论简要介绍了焊接结构韧力的概念及影响因素、焊接结构的损伤演化过程与韧力设计、韧力分析；第1章介绍焊接热力过程对材料的损伤，分析了焊接损伤对焊接结构初始韧力的影响；第2章论述焊接结构的失效问题，分析焊接结构断裂失效及控制参数、疲劳失效及影响因素、环境失效；第3章讨论焊接结构的断裂韧力分析方法及断裂控制；第4章讨论焊接结构的疲劳韧力分析方法及强化措施；第5章讨论焊接结构的环境韧力分析方法；第6章讨论焊接结构韧力的概率分析方法。

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前言
绪论1
0.1 焊接结构韧力的基本概念1
0.2 焊接结构韧力的影响因素3
0.3 焊接结构的损伤演化过程与韧力设计6
0.4 焊接结构韧力分析8
参考文献10
第1章 焊接热力效应11
1.1 焊接热力过程及影响11
1.1.1 焊接热力过程的基本特点11
1.1.2 熔焊热力过程及接头性能11
1.1.3 塑化焊热力过程15
1.2 焊接缺陷19
1.2.1 焊接缺陷的类型20
1.2.2 焊接缺陷对结构强度的影响20
1.3 焊接应力与变形22
1.3.1 焊接应力的形成过程22
1.3.2 焊接残余应力与变形24
1.4 焊接接头缺口效应26
1.4.1 焊缝局部应力集中26
1.4.2 错位与角变形的应力集中29
1.5 焊缝强度失配效应31
1.5.1 屈服强度失配31
1.5.2 塑性应变失配32
1.5.3 对接接头的变形特点34
1.5.4 异种材料界面连接失配效应35
参考文献38
第2章 焊接结构的失效40
2.1 焊接结构的断裂失效40
2.1.1 断裂类型与特征40
2.1.2 含裂纹结构的断裂行为44
2.1.3 焊接结构的断裂行为45
2.2 焊接结构的疲劳失效49
2.2.1 材料的疲劳及影响因素49
2.2.2 焊接接头的疲劳失效55
2.3 焊接结构的环境失效60
2.3.1 腐蚀61
2.3.2 高温损伤67
2.3.3 氢致损伤72
2.3.4 辐照损伤75
参考文献78
第3章 焊接结构的断裂韧力分析80
3.1 断裂力学判据80
3.1.1 线弹性断裂力学判据80
3.1.2 弹塑性断裂力学参数及断裂判据83
3.1.3 基于约束的断裂力学判据90
3.1.4 异种材料连接界面断裂判据93
3.1.5 动态裂纹扩展与止裂判据94
3.2 焊接接头断裂力学分析96
3.2.1 焊接接头应力强度因子96
3.2.2 焊接结构的弹塑性断裂力学分析101
3.3 含缺陷结构的临界评定108
3.3.1 含裂纹结构的剩余强度108
3.3.2 失效评定图112
3.3.3 考虑焊缝强度失配的失效评定曲线116
3.3.4 断裂评定的基本参数117
3.3.5 评定结果分析127
3.4 焊接结构的断裂控制129
3.4.1 焊接结构的断裂控制原则129
3.4.2 裂纹起裂控制130
3.4.3 止裂控制132
3.4.4 泄漏和塑性失稳控制134
参考文献138
第4章 焊接结构的疲劳韧力分析141
4.1概述141
4.1.1 影响焊接接头疲劳韧力的主要因素141
4.1.2 焊接结构疲劳强度的分析方法146
4.2 名义应力评定方法147
4.2.1 名义应力评定方法的基本原理147
4.2.2 焊接接头的疲劳强度分级148
4.2.3 变幅载荷谱下的疲劳强度149
4.3 结构应力评定方法153
4.3.1 结构应力与热点应力分析153
4.3.2 用热点应力表示的S-N曲线156
4.4 缺口应力应变评定方法159
4.4.1 焊接接头的缺口应力159
4.4.2 缺口应力评定方法161
4.4.3 弹塑性缺口应力应变分析法165
4.5 焊接结构疲劳裂纹扩展断裂力学分析170
4.5.1 疲劳裂纹扩展170
4.5.2 疲劳裂纹扩展寿命评定172
4.5.3 力学失配对疲劳裂纹扩展的影响176
4.5.4 焊接残余应力对疲劳裂纹扩展的影响178
4.6 含缺陷焊接构件的疲劳评定179
4.6.1 平面缺陷的疲劳评定179
4.6.2 体积缺陷的疲劳评定181
4.6.3 形状不完整的疲劳评定181
4.7 焊接构件的疲劳试验评定182
4.7.1 焊接构件或模拟件的疲劳试验182
4.7.2 数值模拟试验184
4.8 焊接接头的抗疲劳措施185
4.8.1 焊接结构的抗疲劳设计185
4.8.2 焊接接头的抗疲劳强化措施188
参考文献193
第5章 焊接结构的环境韧力分析196
5.1 概述196
5.2 腐蚀韧力分析196
5.2.1 腐蚀损伤的表征方法196
5.2.2 腐蚀损伤评定199
5.3 蠕变韧力分析206
5.3.1 蠕变强度206
5.3.2 蠕变裂纹扩展分析209
5.3.3 蠕变失效评定图213
5.3.4 双准则图214
5.3.5 焊接接头的蠕变强度215
5.4 辐照韧力分析216
5.4.1 辐照脆化评定方法216
5.4.2 焊接结构的辐照脆化评定220
参考文献222
第6章 焊接结构韧力的概率分析224
6.1 焊接结构的风险性及失效概率224
6.1.1 焊接结构的风险性224
6.1.2 焊接结构的失效概率225
6.2 含缺陷焊接结构的概率断裂力学分析230
6.2.1 含缺陷焊接结构的不确定性230
6.2.2 基于R6曲线的概率安全评定236
6.2.3 局部法240
6.3 疲劳强度的概率评定241
6.3.1 S-N曲线的统计特性241
6.3.2 疲劳强度的概率分析247
6.3.3 疲劳裂纹扩展的概率分析250
6.3.4 疲劳裂纹扩展失效的概率分析253
参考文献254