Deformation and Fracture Mechanics of Engineering Materials pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Hertzberg, Richard W.

出品人:

页数:816

译者:

出版时间:1995-12

价格:1505.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9780471012146

丛书系列:

图书标签:

• 英语
• 工程科学
• 力学
• 材料力学
• 断裂力学
• 变形
• 工程材料
• 固态力学
• 结构力学
• 材料科学
• 失效分析
• 应力分析

《工程材料的变形与断裂力学》 内容摘要： 本书深入探讨了工程材料在受力作用下的变形行为和断裂失效机制，是理解材料性能、预测结构可靠性以及指导材料设计和选择的关键性著作。全书系统性地梳理了从微观尺度到宏观尺度的力学原理，并将其应用于各类工程材料的实际问题分析。 第一部分：材料的力学行为基础 本部分首先介绍了材料力学的基础概念，包括应力、应变、弹性模量、泊松比等基本力学参数，以及它们如何描述材料在弹性变形阶段的响应。我们将探讨不同材料（如金属、陶瓷、聚合物、复合材料）的本构关系，重点分析线弹性、塑性、粘弹性以及弹塑性行为。 应力与应变分析： 详细讲解了单轴、双轴和三轴应力状态，以及对应的应变测量和计算方法。我们将深入理解应力张量和应变张量在描述复杂受力情况下的重要性。 弹性力学： 阐述了弹性变形的理论基础，包括胡克定律的推广和应用，以及弹性理论在解决工程问题中的应用，如梁、板、壳的弯曲和扭转。 塑性力学： 重点关注材料在超过屈服强度后的塑性变形。我们将介绍屈服准则（如冯·米塞斯准则、崔斯卡准则），并详细阐述应变硬化现象及其对材料力学行为的影响。塑性流动理论，包括流动法则和再励效应，也将被深入解析。 蠕变与应力松弛： 针对高温或长期加载下的材料行为，我们将探讨蠕变现象，即材料在恒定应力下随时间发生的塑性变形。同时，应力松弛现象，即在恒定应变下应力随时间降低的现象，也将在本部分进行详细阐述。 第二部分：断裂力学原理 本部分的核心是断裂力学，它为理解和预测材料在裂纹存在时如何发生断裂提供了强大的理论框架。 线弹性断裂力学（LEFM）： 介绍裂纹尖端的应力集中概念，以及断裂韧度 $K_{Ic}$ 作为表征材料抗裂纹扩展能力的参数。我们将详细讲解应力强度因子（SIF）的概念及其计算方法，并讨论临界应力强度因子和断裂判据。 弹塑性断裂力学（EPFM）： 针对材料在裂纹尖端发生塑性变形的情况，本部分将引入弹塑性断裂力学。我们将探讨 J-积分、CTOD（裂纹尖端张开位移）和 COD（裂纹张开位移）等参数，以及它们在评估材料抗延性断裂能力方面的作用。 疲劳断裂： 详细阐述了材料在循环加载下的疲劳失效过程。我们将区分疲劳的萌生、扩展和最终断裂三个阶段，介绍Wohler曲线（S-N曲线）和Paris定律等疲劳寿命预测模型，并分析影响疲劳寿命的因素，如应力幅、应力比、环境因素和表面处理。 断裂机制与微观形貌： 结合显微镜观察，我们将分析不同材料在不同加载条件下的断裂微观形貌，如脆性断裂的解理断口、韧性断裂的韧窝形貌、疲劳断裂的台阶和疲劳条纹等。这些微观证据为理解宏观断裂过程提供了关键信息。 第三部分：工程应用与案例分析 本部分将理论知识与实际工程应用相结合，展示变形与断裂力学在解决工程挑战中的实际价值。 结构完整性评估： 讲解如何利用断裂力学原理对存在缺陷的结构进行安全评估，包括剩余寿命预测、安全载荷计算以及无损检测的应用。 材料选择与设计： 讨论如何根据工程需求（如强度、韧性、疲劳寿命、蠕变性能）选择合适的工程材料，并通过材料设计（如合金化、热处理、表面工程）来改善材料的变形与断裂性能。 先进材料的力学行为： 探讨高性能复合材料、纳米材料等新型材料的变形与断裂特性，以及如何利用力学模型来理解和预测其行为。 数值模拟方法： 介绍有限元分析（FEA）等数值模拟技术在变形与断裂力学分析中的应用，以及如何通过模拟来预测复杂结构的力学响应和潜在失效模式。 本书内容丰富，理论严谨，方法实用，旨在为机械、材料、土木、航空航天等领域的工程师、研究人员和学生提供一个全面深入的学习平台，提升他们对工程材料力学行为的理解和分析能力。

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《工程材料变形与断裂力学》这本书，为我提供了一个全新的视角来审视工程材料的世界。它不仅仅是一本技术手册，更是一位睿智的导师，循循善诱地引导我理解材料在受力时的细微变化以及最终的失效过程。书中对各种变形模式的阐述，从简单的弹性形变到复杂的塑性流动，再到蠕变和应力松弛，都做得非常细致入微。我特别喜欢书中对断裂现象的解读，它将断裂不仅仅看作是一种失效，而是材料在特定条件下的一种应力响应。书中关于断裂韧性、裂纹扩展、应力强度因子等概念的讲解，让我得以量化地理解材料抵抗裂纹的能力。我曾被书中对疲劳损伤的分析所震撼，它揭示了即使是看似坚固的材料，在反复的应力作用下也可能逐渐疲劳，最终导致灾难性的断裂。书中还穿插了大量的工程实例，这些案例将抽象的理论与现实世界紧密相连，让我深刻体会到掌握这些知识在工程设计中的重要性。例如，书中对航空航天材料在极端环境下的力学行为的分析，让我对材料的选择和设计有了更深的敬畏。作者在解释这些复杂的力学原理时，并没有使用过于专业的术语，而是用一种非常通俗易懂的方式进行阐述，让我这个非专业人士也能轻松理解。这本书让我对工程材料的理解进入了一个全新的层次。

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作为一名对工程材料充满好奇的业余爱好者，我被《工程材料变形与断裂力学》这本书深深地吸引了。它的魅力在于，它并没有将自己局限于枯燥的公式和理论堆砌，而是用一种充满启发性的方式，引导读者去探索材料在应力作用下的奥秘。我尤其欣赏书中对于不同材料在塑性变形和断裂时所展现出的独特行为的深入剖析。例如，书中对金属材料的滑移和孪晶强化机制的详细介绍，以及对聚合物材料的蠕变和应力松弛现象的生动阐述，都让我对材料的多样性有了全新的认识。更令我印象深刻的是，书中对断裂过程的细致描绘，从加载到裂纹萌生，再到裂纹扩展直至最终失效，仿佛一场跌宕起伏的戏剧。书中关于疲劳断裂的讨论，通过分析循环加载下材料损伤累积的过程，让我深刻理解了为什么一些结构会在看似正常的使用寿命内突然失效。此外，书中对断裂韧性的介绍，也让我明白了为何有些材料在存在缺陷的情况下依然能够安全可靠地工作。作者巧妙地将复杂的断裂力学理论，如裂纹尖端塑性区、能量释放率等概念，通过清晰的图示和恰当的比喻呈现出来，使得非专业读者也能轻松理解。这本书让我对工程材料的性能和失效机制有了更深刻的洞察，也激发了我对材料科学研究的浓厚兴趣。

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这本《工程材料变形与断裂力学》真是让人爱不释手，尽管我并非材料专业的科班出身，但书中的讲解方式却异常清晰透彻。作者以一种循序渐进的方式，将复杂的理论概念一一拆解，仿佛一位经验丰富的导师，耐心地引导着我一步步深入理解材料在各种应力作用下的行为。从基本的弹性变形，到塑性流动，再到最终的断裂过程，每一个环节都阐述得淋漓尽致。我尤其欣赏书中丰富的实例分析，它们将抽象的理论与实际工程应用紧密联系起来，让我看到了这些知识在现实世界中的巨大价值。比如，在讲述疲劳断裂时，书中详细分析了飞机部件在长期服役过程中如何产生微小裂纹，以及这些裂纹如何逐步扩展最终导致灾难性后果，这让我对工程设计的严谨性有了全新的认识。此外，书中关于断裂韧性的讨论也十分精彩，通过引入裂纹尖端的应力强度因子等概念，有效地量化了材料抵抗裂纹扩展的能力，这对于选择合适的工程材料、设计安全的结构至关重要。即便是一些我初次接触的概念，如断裂韧性准则中的K_IC和J积分，作者也通过图示和类比，让我能够迅速把握其核心要义。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一扇开启工程材料奥秘之门的钥匙，让我对身边的各种工程结构和材料有了更深的敬畏和理解。

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这本书，简直是我探索工程材料世界的一盏明灯。它以一种极其精炼而又富有洞察力的方式，为我打开了理解材料变形与断裂力学的大门。我特别赞赏书中对材料宏观力学行为背后微观机制的深刻揭示。例如，书中在讲解弹性变形时，并没有止步于Hooke定律，而是深入探讨了原子键的伸缩和晶格振动，让我看到了弹性变形的物理根源。对于塑性变形，书中对位错滑移和晶界滑移的详细阐述，让我明白了材料为何能够发生不可逆的形状改变。在断裂方面，书中对脆性断裂和韧性断裂的区分，以及对断裂韧性参数K_IC的详细讲解，都让我对材料抵抗裂纹扩展的能力有了全新的理解。书中对于疲劳断裂的分析，尤其让我印象深刻，它揭示了材料在反复加载下，即使应力远低于屈服强度，也可能发生缓慢而灾难性的损伤。书中丰富的工程案例，从桥梁的疲劳失效到飞机的结构损伤，都生动地展示了断裂力学在实际工程中的重要性。作者在介绍裂纹扩展速率、断裂准则等概念时，采用了严谨而清晰的逻辑，让我能够逐步理解这些复杂理论。这本书让我意识到，材料的力学性能并非随机，而是由其内在的微观结构和外在的加载条件共同决定的。

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这本书，让我彻底颠覆了对材料力学的刻板印象。以往接触到的同类书籍，总给人一种枯燥、晦涩的感觉，动辄就是一堆公式推导，让人望而生畏。然而，《工程材料变形与断裂力学》却完全不同，它像一位技艺精湛的魔术师，将看似复杂的力学原理变得妙趣横生。我特别喜欢书中对于各种变形机制的形象化描述，比如将位错运动比作在地毯上移动一颗石子，将塑性变形类比于一叠纸的滑动，这些生动的比喻极大地降低了理解门槛。书中对断裂过程的刻画也尤为出色，从微观的原子键断裂，到宏观的裂纹扩展，再到最终的失效，仿佛一部令人屏息的微电影。我曾被书中关于韧性断裂和脆性断裂的对比分析深深吸引，通过图文并茂的展示，我清晰地看到了两种断裂模式下材料微观结构的差异，以及宏观断口形貌的不同。书中关于断裂力学关键参数如断裂韧性、裂纹扩展速率等的讨论，也并非简单罗列公式，而是结合了大量的实验数据和案例，让我体会到理论与实践的完美结合。即便是一些我初次接触的力学模型，如Griffith理论和Rice的J积分，作者也用一种娓娓道来的方式进行讲解，让人在不知不觉中就掌握了核心要点。这本书让我意识到，材料的力学行为并非遥不可及，而是可以通过细致的观察和深入的思考去理解和掌握的。

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