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文档简介

疲劳与断裂教学大纲一、课程名称：疲劳与断裂Fatigue&Fracture二、课程编码：三、学时与学分：48/3四、先修课程：弹性力学、塑性力学五、课程教学目标疲劳与断裂是工程中最常见的破坏形式。本课程帮助学生获得疲劳与断裂破坏的基本概念、破坏机理、基本规律等知识，了解现代结构疲劳、断裂控制设计的基本原理与方法；了解学科发展前沿，掌握研究疲劳、断裂破坏基本规律的一般方法。六、适用学科专业力学、机械大类、土木大类七、基本教学内容与学时安排●绪论（4学时）什么是疲劳；疲劳断裂破坏的严重性；疲劳设计方法；疲劳破坏机理与宏微观断口特征；疲劳断裂研究方法●应力疲劳（4学时）基本S-N曲线；平均应力的影响；影响疲劳性能的若干因素；变幅载荷谱下的疲劳寿命预测；随机谱与循环计数法●疲劳应用统计学基础（4学时）疲劳数据的分散性；正态分布；威布尔分布；二元线性回归分析；S-N曲线和P-S-N曲线的拟合●应变疲劳（4学时）单调应力-应变响应；滞后环和循环应力-应变响应；材料的记忆特性与变幅循环响应计算；应变疲劳性能；缺口应变分析及寿命预测●断裂失效与断裂控制设计（4学时）结构中的裂纹；裂纹尖端的应力强度因子；控制断裂的三个基本因素；材料的断裂韧性K1c断裂判据与断裂控制设计●表面裂纹（4学时）拉伸载荷作用下无限大体中的埋藏裂纹和表面裂纹；拉伸载荷作用下有限体中表面裂纹的应力强度因子；弯曲载荷作用下有限体中表面裂纹的应力强度因子；●弹塑性断裂力学（4学时）裂纹尖端的小范围屈服；裂纹尖端张开位移；CTOD测试与弹塑性断裂控制设计●疲劳裂纹扩展（4学时）疲劳裂纹扩展速率；疲劳裂纹扩展寿命预测；影响疲劳裂纹扩展的若干因素●裂纹闭合理论与高载迟滞效应（4学时）循环载荷下裂尖的弹塑性响应；裂纹闭合理论；高载迟滞效应●疲劳寿命预测和抗疲劳设计（4学时）疲劳寿命预测的一般方法；损伤容限设计中的损伤累积方法；耐久性经济寿命设计的基本原理●实验和上机（8学时）实验一平面应变断裂韧度KIC的测定实验二光滑试样的疲劳实验实验三裂纹尖端张开位移COD的测定试验四疲劳裂纹扩展速率测定实验八、教材及参考书教育部面向21世纪课程教材:陈传尧编著，疲劳与断裂，华中科技大学出版社，2002年参考教材：1、王忠光译，S.Suresh（美）著，材料的疲劳，国防工业出版社，1999年第二版。2、郑朝云、张式程译，

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