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內容簡介: |
????本书主要在介绍焊接结构的基本知识,焊接变形与应力的产生机理、影响因素和调控措施的基础上,对焊接接头及结构在各种类型载荷作用下的力学行为进行分析和讨论,进一步分析典型焊接结构的力学特征及设计要点,并对焊接结构可靠性分析方法进行了介绍。 ????全书共分8章,分别为焊接接头静载力学行为,焊接变形和应力,焊接结构断裂性能,焊接结构疲劳性能,焊接结构应力腐蚀破坏,焊接结构高温力学性能,焊接结构力学特征及结构设计,焊接结构可靠性分析。本书理论联系实际,突出焊接结构的基本特点和力学问题,并适当反映国内外的*研究成果和发展趋势。针对焊接结构在腐蚀环境和高温环境应用增多的情况,增加了焊接结构应力腐蚀破坏、高温力学性能以及焊接结构可靠性分析方法等内容。 ????本书可作为材料成型及控制工程专业、焊接技术与工程专业及材料热加工专业的本科生或研究生教材,也可供从事焊接专业的工程技术人员参考。
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目錄:
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第1章焊接接头静载力学行为1 11焊接接头的基本概念1 111焊接接头的组成1 112焊接接头的特点2 113焊缝及焊接接头的基本形式3 114焊缝及接头形式的表示方法6 12焊接接头的不均匀性及其力学行为8 121焊接接头宏观力学性能的一般特征9 122焊缝金?舻牧ρ阅? 123热影响区金属的力学性能10 124焊接接头的力学性能11 13焊接接头的工作应力分布和工作性能14 131焊缝性质和应力集中概念14 132熔化焊接头的工作应力分布15 133电阻焊接头的工作应力分布20 134应力集中对工作性能的影响22 14焊接接头静载强度计算22 141静载强度计算的方法和假设条件22 142熔化焊接头的静载强度计算24 143电阻焊接头的静载强度计算32 习题与思考题33 第2章焊接变形和应力37 21焊接变形与应力的产生机理37 211自由变形、外观变形和内部变形38 212焊接内应力的种类和产生39 213不均匀温度场作用下的变形和应力40 214焊接引起的变形和应力43 215焊接热应变循环46 22焊接残余变形47 221纵向收缩变形47 222横向收缩变形49 223弯曲变形52 224角变形55 225波浪变形56 226错边变形57 227扭曲变形58 23焊接残余应力59 231焊接残余应力的分布59 232焊接残余应力对焊接结构性能的影响66 24焊接变形与残余应力的调控措施71 241焊前预防措施71 242焊中控制措施73 243焊后调节措施77 25焊接残余应力的测量方法80 251测量方法的分类80 252常用测量方法81 26焊接变形与应力数值模拟计算82 261数值模拟计算的作用和意义82 262数值模拟案例分析83 习题与思考题86 第3章焊接结构断裂性能88 31脆性断裂的特征88 32金属材料的断裂及其影响因素89 321金属材料断裂的机制和形态89 322影响金属脆断的主要因素91 33焊接结构的脆性断裂93 331焊接结构的特点对脆断的影响93 332焊接制造工艺对脆断的影响94 34焊接结构抗开裂性能与止裂性能97 341焊接结构设计准则97 342焊接接头抗开裂性能试验98 343焊接接头止裂性能试验103 35预防焊接结构脆性断裂的措施106 351正确选用材料106 352合理设计焊接结构109 36用断裂力学方法评定结构安全性111 361“合于使用”的原则111 362面型缺陷的评定113 363体积型缺陷的评定116 习题与思考题118 第4章焊接结构疲劳性能119 41焊接结构疲劳问题的研究背景119 411焊接结构疲劳失效的原因119 412焊接结构疲劳断裂事例120 42金属材料疲劳表征和疲劳类型122 421疲劳载荷及其表示方法122 422基础疲劳试验及疲劳曲线122 423疲劳强度的常用表示法123 424疲劳强度的影响因素124 425金属材料的疲劳分类126 426应变疲劳简介127 43金属材料疲劳断裂过程和断口特征128 431金属材料疲劳断裂的过程128 432疲劳断口的特征129 44断裂力学在疲劳裂纹扩展研究中的应用131 441裂纹和亚临界扩展131 442疲劳裂纹扩展速率dadNΔK曲线133 443疲劳裂纹扩展寿命的估算133 45影响焊接接头疲劳强度的因素134 451应力集中的影响134 452近缝区金属性能变化的影响135 453焊接残余应力的影响135 454焊接缺陷的影响136 455外载应力循环比的影响136 456构件尺寸的影响138 457服役温度的影响138 46提高焊接结构疲劳强度的措施139 461提高焊接接头疲劳强度的途径分析139 462提高疲劳强度的工艺措施140 463提高疲劳强度几种工艺方法的定量分析与比较146 47焊接接头疲劳设计与评价方法147 471焊接结构疲劳强度设计概述147 472焊接接头疲劳数据的统计方法147 473焊接结构疲劳强度设计与评价 方法148 习题与思考题159 第5章焊接结构应力腐蚀破坏160 51应力腐蚀及其发生条件160 511应力腐蚀破坏160 512应力腐蚀发生的条件160 513焊接结构的应力腐蚀161 52应力腐蚀开裂机制及其断口特征162 521应力腐蚀开裂的过程162 522应力腐蚀开裂的机制162 523应力腐蚀开裂的断口特征164 53断裂力学在应力腐蚀中的应用164 531断裂力学在应力腐蚀中的适用性164 532断裂力学在应力腐蚀中的评定指标165 533KISCC和dadt在结构设计中的应用170 54焊接结构应力腐蚀的预防措施170 541正确选择材料171 542合理设计结构171 543调控焊接残余应力172 544构件表面防护措施172 55焊接结构应力腐蚀的安全评定172 551采用K准则的缺陷评定方法172 552应力腐蚀裂纹扩展速率评定方法173 习题与思考题173 第6章焊接结构高温力学性能174 61材料高温力学性能174 611力学性能的变化174 612蠕变及蠕变机理175 613蠕变性能指标177 614蠕变寿命预测方法178 62蠕变损伤和蠕变裂纹扩展178 621蠕变损伤178 622蠕变断裂179 63焊接接头的蠕变性能180 631焊接接头蠕变特性180 632焊接接头蠕变断裂类型181 633显微组织对高温蠕变的影响182 634焊接残余应力对高温失效的影响183 64焊接接头高温性能的研究与试验方法183 641焊接接?犯呶滦阅艿难芯糠椒?83 642焊接接头高温性能的试验方法184 643焊接结构高温完整性评定方法186 习题与思考题188 第7章焊接结构力学特征及结构设计189 71焊接结构的特点及分类189 711焊接结构的特点189 712焊接结构的分类190 713焊接结构涉及的力学性能191 72焊接结构力学特征191 721桁架结构及其力学特征191 722板壳结构及其力学特征195 723实体结构及其力学特征196 73焊接结构设计197 731焊接结构的设计方法197 732焊接结构设计的合理性分析199 733焊接结构设计中应注意的问题205 74焊接结构实例分析205 741压力容器205 742桥式起重机主梁210 743焊接机床机身213 744焊接旋转体216 745薄板结构218 习题与思考题222 第8章焊接结构可靠性分析223 81结构可靠性分析的概念223 811结构设计中的不确定性223 812结构使用中的风险性224 813工程结构的可靠性225 814可靠性、安全性与完整性的关系226 82焊接结构的焊接性分析227 821构件焊接性227 822影响构件焊接性的因素227 823热力组织的交互关系228 83焊接结构的完整性评定230 831焊接结构完整性概念230 832含缺陷焊接结构评定原理和程序231 833焊接结构“合于使用”评定方法233 84焊接结构失效分析234 841失效分析的思路234 842失效分析的步骤和内容235 843焊接结构失效原因分析237 844焊接结构失效案例分析238 习题与思考题242 参考文献243
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內容試閱:
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????本教材内容作为焊接专业方向主干课程之一,是焊接理论教学课程体系的重要组成部分,是根据教育部材料成型及控制工程专业教学指导委员会的“材料成型及控制工程焊接专业方向培养方案”和“焊接技术与工程专业培养方案”,结合各类本科院校材料加工学科的课程设置要求以及“卓越工程师教育培养计划”的培养目标而编写的。 ????本书的编写力求简洁明了、通俗易懂,理论联系实际,强调焊接结构的基本概念和理论知识,突出焊接结构的基本力学问题,并适当反映国内外的最新研究成果和发展趋势,其中部分内容是编者在近年来科学研究工作中取得的研究成果。 ????全书共分8章。第1章介绍了焊接接头基本知识和静载力学性能,第2章介绍了焊接变形与焊接应力的产生原因、影响因素和调控措施,第3~6章介绍了焊接接头及结构在各种类型载荷作用下的力学性能,第7章介绍了典型焊接结构的力学特征和设计要点,第8章介绍了焊接结构可靠性分析方法。为便于对各章内容的理解、掌握、复习和巩固,每章正文之前设置本章学习要点,正文之后附有习题与思考题。同时为了便于读者查阅相关文献和拓展学习,书中最后附有参考文献。 ????第1章由太原科技大学葛亚琼编写,第2章由石家庄铁道大学齐芳娟和太原理工大学王文先编写,第3、5章由天津大学邓彩艳编写,第4章由天津大学王东坡编写,第6章由天津大学徐连勇编写,第7章由太原理工大学王文先编写,第8章由太原理工大学崔泽琴编写,由王文先负责本书的统稿工作。 ????全书由我国著名焊接结构力学专家、焊接教育专家、天津大学霍立兴教授审阅。霍立兴先生以其严谨的治学态度和博学的专业知识,为本书的编写提出了许多宝贵意见和建议,在此向霍先生表示深深的谢意。在编写过程中参阅了大量的国内外文献资料,在此向援引的参考文献作者表示衷心的感谢。 ????本书是各位编者在多年的教学经验和科学研究的基础上编写的,部分内容属于科学技术前沿发展和尚待深入探讨的技术问题。由于作者水平有限,书中的疏漏之处在所难免,恳请使用本教材的师生与读者批评指正。 编者 2012年3月
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