$Mechanisms of Deformation and Fracture (International series on the strength and fracture of materia$

Mechanisms of Deformation and Fracture (International series on the strength and fracture of materia pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Elsevier

作者:Kenneth E. Easterling

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1979-06

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9780080242583

丛书系列:

图书标签:

Deformation
Fracture
Materials Science
Mechanical Behavior
Solid Mechanics
Strength of Materials
Structural Integrity
Failure Analysis
Engineering Materials
Biomechanics

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具体描述

材料变形与断裂的内在机制本书深入探究材料在承受外力作用时所表现出的复杂行为，着重剖析其微观层面的变形机制和断裂过程。我们将超越宏观的应力-应变关系，揭示形变发生的内在原因，以及材料最终走向失效的断裂源头。变形的微观视角：材料的宏观变形，无论是弹性伸长还是塑性流动，都是其内部微观结构单元协同作用的结果。本书将详细阐述：晶体结构与位错理论：详细介绍晶体材料的原子排列方式，以及位错——晶体结构中的线状缺陷——在塑性变形中的核心作用。我们将探讨不同类型的位错（刃位错、螺位错）如何运动，以及它们的相互作用如何导致宏观的屈服和强化。孪晶与层错：除了位错运动，某些材料在特定条件下还会发生孪晶或层错，这些也是重要的变形机制。本书将分析这些变形模式的形成条件、对材料力学性能的影响，以及它们与位错运动的相互作用。非晶态材料的变形：对于玻璃、聚合物等非晶态材料，其变形机制与晶体材料截然不同。我们将探讨剪切变形带、自由体积理论等概念，解释这些材料是如何在无固定原子排列的情况下发生形变的。弹塑性过渡：材料的变形往往经历一个从弹性到塑性的过渡阶段。本书将细致分析这一过渡过程的物理图像，包括弹性变形的原子键振动、塑性变形的位错产生与运动，以及这些过程如何相互影响，形成复杂的应力-应变曲线。高温与蠕变：在高温环境下，材料的变形行为会发生显著变化，蠕变成为一个重要现象。我们将深入研究高温下位错攀移、晶界滑移等蠕变机制，分析蠕变速率的影响因素，以及蠕变对材料长期服役性能的潜在威胁。多晶材料的晶界效应：在多晶材料中，晶界扮演着至关重要的角色。本书将探讨晶界对位错运动的阻碍作用、晶界滑移的发生，以及晶界在材料变形和断裂中的双重影响（既能强化，也可能成为薄弱环节）。断裂的演化路径：材料的断裂并非瞬间发生，而是从微观缺陷的萌生、扩展到宏观裂纹的形成和失稳失，经历一个逐步演化的过程。本书将系统梳理断裂的不同类型及其内在机理：韧性断裂：韧性断裂是材料吸收大量能量并表现出显著塑性变形的断裂模式。本书将深入解析韧性断裂的微观过程，包括空洞形核、空洞生长和空洞连接等阶段，探讨影响韧性断裂的因素，如第二相粒子、应力状态等。脆性断裂：脆性断裂则是在很小的塑性变形甚至无塑性变形的情况下发生，能量吸收较少。我们将详细介绍脆性断裂的机制，包括Griffith裂纹扩展理论、Orowan裂纹扩展模型，以及在不同材料（如陶瓷、某些金属合金）中脆性断裂的典型特征。疲劳断裂：疲劳断裂是在反复载荷作用下，材料在低于其静态屈服强度的应力水平下发生的断裂。本书将详细阐述疲劳裂纹的萌生、扩展和最终的瞬断过程，介绍疲劳裂纹扩展的Paris定律，并探讨影响疲劳寿命的各种因素，如应力幅、应力比、表面状态、环境因素等。断裂韧性：断裂韧性是材料抵抗裂纹扩展的能力。本书将介绍断裂韧性的表征方法，如KIC、JIC等，并深入分析影响断裂韧性的微观因素，包括材料的微观结构、裂纹尖端的应力状态和塑性区大小等。断口分析：通过对断口的微观形貌进行分析，可以有效地反演出材料的断裂机制。本书将介绍各种断口分析技术，并结合大量实例，讲解如何从断口特征（如河流纹、剪切唇、准解理等）来判断断裂模式。其他断裂形式：除上述主要断裂模式外，本书还将简要介绍其他重要的断裂形式，如应力腐蚀开裂（SCC）、氢脆、蠕变断裂等，并分析其独特的发生机理。贯穿全文的理论与实验结合：本书强调理论分析与实验观测的紧密结合。在阐述各种变形与断裂机制时，将穿插介绍相关的经典理论模型和最新的研究进展。同时，也将引导读者理解实验方法在验证理论、揭示微观机制方面的重要性。本书的目标读者：本书适合材料科学与工程、机械工程、航空航天工程、土木工程等领域的本科生、研究生以及从事材料研发、设计和失效分析的工程师和科研人员。通过阅读本书，读者将能够深刻理解材料变形与断裂的本质，从而更好地进行材料选择、结构设计和失效分析，为材料的优化设计和可靠应用提供坚实的理论基础。