過程裝備斷裂理論與缺陷評定

　　過程裝備與控制工程叢書過程裝備斷裂理論與缺陷評定李志安張建偉吳劍華主編本書是《過程裝備與控制工程叢書》中的一個分冊，敘述了壓力容器斷裂的基本理論，介紹了近年來彈塑性斷裂理論的新進(jìn)展及其應(yīng)用，介紹了國內(nèi)外壓力容器缺陷評定標(biāo)準(zhǔn)及其發(fā)展。 全書共分7章，包括：概論；線彈性斷裂理論；彈塑性斷裂理論；材料斷裂性能及其測試原理；壓力容器的疲勞裂紋擴展及壽命估算；壓力容器缺陷評定標(biāo)準(zhǔn)及其進(jìn)展；壓力容器缺陷評定典例等。全書注重理論與工程實際相結(jié)合，闡述理論深入淺出，通俗易懂；書中有例題和習(xí)題。 本書可作為過程裝備與控制工程專業(yè)和相關(guān)專業(yè)大學(xué)本科生的教材，亦可作為研究生參考教材，并可供從事斷裂理論與過程裝備缺陷評定的研究人員及壓力容器研究、設(shè)計、制造、管理等工程技術(shù)人員參考使用。 1概論1 11壓力容器斷裂與斷裂力學(xué)1 111壓力容器斷裂示例1 112斷裂力學(xué)與材料力學(xué)的差別3 12斷裂理論的產(chǎn)生與發(fā)展5 13過程裝備斷裂理論與缺陷評定內(nèi)容概述6 131斷裂理論內(nèi)容概述6 132斷裂性能測試原理8 133壓力容器缺陷評定標(biāo)準(zhǔn)9 134壓力容器缺陷評定實例9 2線彈性斷裂理論10 21裂紋與裂紋擴展的類型10 211裂紋的類型10 212裂紋擴展的類型10 22裂紋尖端的應(yīng)力場和位移場11 221具有中心穿透裂紋的無限大平板受兩向均勻拉伸時裂紋尖端的應(yīng)力場和 位移場12 222具有中心穿透裂紋的無限大平板受單向拉伸時裂紋尖端的應(yīng)力場和位 移場12 223無限大平板中Ⅱ型穿透裂紋尖端附近的應(yīng)力場和位移場13 224無限大平板中的Ⅲ型穿透裂紋尖端附近的應(yīng)力場和位移場14 23應(yīng)力強度因子和按應(yīng)力強度因子建立的斷裂判據(jù)14 231應(yīng)力強度因子14 232按應(yīng)力強度因子建立的斷裂判據(jù)15 24塑性區(qū)修正與線彈性斷裂理論的適用范圍17 241塑性區(qū)的形狀和尺寸17 242應(yīng)力強度因子的塑性區(qū)修正方法20 243線彈性斷裂理論的適用范圍21 25能量理論與能量判據(jù)23 251裂紋驅(qū)動力與能量判據(jù)23 252能量釋放率ＧⅠ與應(yīng)力強度因子ＫⅠ的關(guān)系24 26復(fù)合型裂紋的斷裂判據(jù) 26 261最大周向應(yīng)力理論26 262應(yīng)變能密度因子理論28 263最大應(yīng)變能釋放率理論29 264復(fù)合型斷裂的工程判據(jù)30 27常見裂紋構(gòu)件的應(yīng)力強度因子解33 271應(yīng)力強度因子求解方法概述34 272幾種帶穿透裂紋構(gòu)件的應(yīng)力強度因子KⅠ的計算35 273埋藏裂紋應(yīng)力強度因子KⅠ的計算44 274表面裂紋應(yīng)力強度因子KⅠ的計算46 275壓力容器中裂紋的應(yīng)力強度因子KⅠ的計算47 習(xí)題50 3彈塑性斷裂理論52 31概述52 32COD理論53 321COD定義53 322COD判據(jù)54 323兩種典型裂紋模型的COD計算公式54 324COD設(shè)計曲線62 33J積分理論64 331J積分的定義及其守恒性65 332J主導(dǎo)和J控制裂紋擴展68 333J積分判據(jù)及其有效性分析71 334兩種典型彈塑性斷裂問題的積分72 34彈塑性斷裂分析的工程方法74 341彈塑性斷裂分析工程方法基本技術(shù)75 342常見含裂紋構(gòu)件的彈塑性解78 343失效評定圖91 習(xí)題94 4材料斷裂性能及其測試原理96 41平面應(yīng)變斷裂韌性KⅠｃ及其測試96 411測試KⅠｃ的基本原理96 412ＫⅠｃ測試中對試樣尺寸的要求97 413臨界載荷Pｃ的確定98 414KQ有效性判據(jù)100 415斷裂韌性KⅠｃ測試的基本過程100 42J積分臨界值JⅠｃ的測試103 421測試JⅠｃ的基本原理103 422臨界點的確定105 423測試JⅠｃ的基本過程105 424ＪⅠｃ與δｃ、ＫⅠｃ的關(guān)系106 43裂紋擴展阻力曲線及其測試106 431阻力曲線概念106 432阻力曲線應(yīng)用及測試標(biāo)準(zhǔn)簡述109 433JR曲線測定方法綜述110 434曲線測試中試樣的幾何形狀和尺寸要求111 5壓力容器的疲勞裂紋擴展及壽命估算114 51概述114 511壓力容器中的疲勞問題114 512交變應(yīng)力的循環(huán)特征114 513含裂紋構(gòu)件的疲勞設(shè)計——破損安全設(shè)計法115 52疲勞裂紋的擴展規(guī)律與壽命計算116 521疲勞裂紋的擴展過程116 522疲勞裂紋擴展的門檻值118 523疲勞裂紋的亞臨界擴展速率及壽命估算119 53影響疲勞裂紋擴展速率的因素125 531平均應(yīng)力對ｄａ／ｄＮ的影響126 532過載峰對ｄａ／ｄＮ的影響128 533加載頻率對da/dN的影響131 534溫度對da/dN的影響132 54腐蝕疲勞133 541應(yīng)力腐蝕開裂133 542腐蝕疲勞135 55統(tǒng)計學(xué)方法在疲勞性能測試中的應(yīng)用137 551最小二乘法及其在疲勞性能測試中的應(yīng)用138 552裂紋形成和擴展的損傷當(dāng)量計算140 習(xí)題144 6壓力容器缺陷評定標(biāo)準(zhǔn)及其進(jìn)展145 61壓力容器缺陷評定技術(shù)進(jìn)展145 611概述145 612壓力容器缺陷評定技術(shù)的新進(jìn)展146 62以線彈性斷裂理論為基礎(chǔ)的缺陷評定標(biāo)準(zhǔn)147 621美國ASME規(guī)范第Ⅲ卷附錄G147 622美國ASME規(guī)范第Ⅺ卷附錄A149 63以COD理論為依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)153 631國際焊接學(xué)會IIWX749—74標(biāo)準(zhǔn)153 632英國BSI PD 6493—1976標(biāo)準(zhǔn)156 633日本W(wǎng)ES 2805—1980標(biāo)準(zhǔn)156 634聯(lián)邦德國DVS 24011標(biāo)準(zhǔn)158 635中國CVDA—1984標(biāo)準(zhǔn)159 64采用失效評定圖技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)171 641英國CEGB老R6標(biāo)準(zhǔn)171 642美國EPRI的評定規(guī)程172 643英國CEGB新R6標(biāo)準(zhǔn)176 65中國壓力容器缺陷評定技術(shù)的進(jìn)展190 7壓力容器缺陷評定典型實例192 71中國壓力容器典型工程實例193 72美國EPRI評定規(guī)程應(yīng)用舉例200 參考文獻(xiàn)206

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