Introduction to the Design and Behavior of Bolted Joints pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Taylor & Francis

作者:Bickford, John H.

出品人:

页数:568

译者:

出版时间:2007-9

价格:$ 178.48

装帧:HRD

isbn号码:9780849381768

丛书系列:

图书标签:

Bolted Joints
Joint Design
Mechanical Engineering
Fasteners
Structural Analysis
Engineering Mechanics
Machine Design
Connection Design
Bolting Technology
Finite Element Analysis

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具体描述

Redesigned for increased accessibility, this fourth edition of the bestselling "Introduction to the Design and Behavior of Bolted Joints" has been divided into two separate but complementary volumes. Each volume contains the basic information useful to bolting experts in any industry, but because the two volumes are more clearly focused, they are easier and more efficient to use. The first volume, "Non-Gasketed Joints", describes the design, behavior, misbehavior, failure modes, and analysis of the bolts and bolted joints that play a large, even ubiquitous, role in the myriad machines and structures that form our world. The author elucidates why proper bolt tension - often called preload - is critical to the safety and reliability of an assembled joint. He introduces many ways to create that preload as well as ways to measure or inspect for it, then covers how to design joints that are less apt to misbehave or fail, using the guidelines, procedures, and simple algebraic mathematics included in the text. The book provides numerous tables, charts, graphs, and appendices, giving you all the information and data required to design and use non-gasketed bolted joints. Now leaner and meaner, this new edition is better suited for classrooms as well as the practicing engineer.

《结构可靠性与疲劳损伤评估：现代工程实践指南》简介本书深入探讨了现代工程结构设计中的核心挑战——可靠性评估与疲劳寿命预测。在航空航天、土木工程、机械制造以及能源等关键领域，结构的长期服役安全性和耐久性是确保系统稳定运行的基石。本书旨在为结构工程师、材料科学家以及从事高级分析工作的专业人士提供一个全面、系统的理论框架和实用的计算工具，以应对日益复杂的载荷环境和材料退化问题。本书的结构设计理念植根于概率论和随机过程理论，超越了传统的基于确定性安全系数的方法。我们着重分析了载荷、材料强度和几何尺寸等关键参数的内在不确定性，并介绍了如何利用先进的统计工具（如蒙特卡洛模拟、一阶可靠性方法（FORM）和二阶可靠性方法（SORM））来量化结构失效的概率。这使得工程师能够在设计阶段就实现风险可控的最优化结构配置。第一部分：结构可靠性理论基础本部分首先回顾了可靠性工程的基本概念，包括失效的定义、可靠度指标$eta$的推导及其与概率分布的关系。我们详细阐述了随机变量的特性描述，如均值、标准差和各种概率分布模型（正态、对数正态、威布尔分布等）在工程应用中的选择标准和适用场景。核心章节聚焦于极限状态函数（Limit State Function, LSF）的构建。我们通过大量的工程实例，展示了如何将复杂的物理模型转化为数学上的可靠性判据。随后，本书系统介绍了先进的可靠性分析方法。对于高维或非线性问题，我们详细解析了代理模型（Surrogate Modeling）技术，例如使用高斯过程回归（Kriging）来替代昂贵的有限元分析（FEA）计算，从而实现高效的可靠性分析。特别地，我们对先进的基于分位数（Quantile-based）的可靠性指标计算方法进行了深入剖析，以提高在小概率事件预测中的精度。第二部分：疲劳损伤机制与寿命预测疲劳是导致结构突然失效的最主要原因之一。本书的第二部分将重点放在了损伤积累和剩余寿命评估上。我们首先对低周疲劳（LCF）和高周疲劳（HCF）的物理机制进行了细致的区分，并介绍了米塞斯等应力/应变参数在多轴疲劳分析中的应用。在疲劳建模方面，本书全面覆盖了两种主流方法：应力-寿命法（S-N曲线法）和应变-寿命法（$varepsilon$-N曲线法）。对于S-N曲线法，我们详细讨论了尺寸效应、表面处理和应力集中对疲劳极限的修正，并引入了基于真实表面形貌的疲劳源识别技术。在$varepsilon$-N法中，我们深入探讨了Basquin和Coffin-Manson关系，并探讨了如何在非恒定幅值载荷（如随机载荷和程序载荷）下应用累积损伤理论，如Miner法则的局限性及其改进模型（如卵石模型、Stanton-Stanton累积损伤模型）。第三部分：断裂力学与损伤容限设计本部分将疲劳分析提升到断裂力学的层面，关注裂纹的萌生、扩展和最终的断裂过程。我们系统回顾了线性弹性断裂力学（LEFM）的核心概念，如应力强度因子（$K$）和应力强度因子范围（$Delta K$），并详细介绍了Paris-Erdogan 疲劳裂纹扩展定律。对于更复杂的、涉及塑性变形的裂纹尖端问题，本书引入了弹塑性断裂力学（EPFM）的概念，重点阐述了J积分和裂纹尖端张开位移（CTOD）作为断裂判据的适用性。我们特别关注了疲劳裂纹扩展的阈值（$Delta K_{th}$）和渐进断裂（Leak-Before-Break）的设计理念，为结构设计提供了从“无损”到“可控损伤”的思维转变。第四部分：先进的可靠性与疲劳耦合分析现代结构设计要求在可靠性评估中直接纳入疲劳损伤演化。本书的最后一部分是将前三部分知识进行整合的实践指南。我们探讨了随机疲劳模型，例如将随机载荷序列输入到基于可靠性指标的疲劳寿命预测框架中，以获得概率意义上的剩余寿命分布。此外，本书提供了如何利用高级计算工具（如商业有限元软件的疲劳模块和专业可靠性分析软件）来实现可靠性驱动的疲劳寿命优化设计。我们通过一个详细的案例研究——高压储罐的随机循环载荷服役分析——演示了从材料参数识别、载荷谱生成、到最终剩余寿命概率报告的全流程。本书的特色与受众本书的特点在于其理论的严谨性和工程实践的指导性。每一章节后都附有详尽的计算示例和MATLAB/Python代码片段，帮助读者将理论直接转化为可操作的仿真模型。本书主要面向从事以下领域工作的专业人士： 1. 结构工程师与设计师：需要进行高级可靠性验证和耐久性评估的人员。 2. 材料科学家：专注于材料疲劳特性测试和本构模型开发的研究人员。 3. 分析与仿真专家：负责建立和运行复杂随机载荷下结构响应分析的工程师。 4. 研究生与高级本科生：学习高级结构力学、可靠性工程和断裂力学的学生。通过阅读本书，读者将能够建立起一个稳健的、面向概率的结构设计哲学，显著提升结构在长期服役中的安全裕度和经济性。