FATIGUE AND DURABILITY OF METALS AT TEMP pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Manson, S. S.; Halford, G. R.;

出品人:

頁數:265

译者:

出版時間:

價格:2275.20

裝幀:

isbn號碼:9780871707185

叢書系列:

圖書標籤:

• 金屬疲勞
• 耐久性
• 高溫
• 材料科學
• 金屬材料
• 失效分析
• 結構完整性
• 疲勞壽命
• 損傷力學
• 高溫材料

《現代工程材料的微觀結構與性能》 圖書簡介 本書旨在為材料科學、機械工程、航空航天等領域的工程師、研究人員和高年級本科生提供一本全麵而深入的參考書，重點闡述工程材料，特彆是金屬和閤金，在復雜服役環境下的微觀結構演變、宏觀力學性能以及長期可靠性問題。本書的敘述風格嚴謹、邏輯清晰，側重於從基礎理論到實際應用的橋接，力求使讀者能夠深刻理解材料性能背後的物理機製。 第一部分：工程材料基礎與微觀結構 本部分首先迴顧瞭金屬材料的基本晶體結構、缺陷類型（點缺陷、位錯、晶界）及其對材料宏觀力學性能（如屈服強度、硬度、韌性）的影響。隨後，詳細討論瞭閤金化、熱處理（退火、正火、淬火、迴火）以及塑性變形過程如何精確控製和優化材料的微觀結構，例如析齣相的形成、晶粒尺寸的調控（Hall-Petch關係）。特彆強調瞭先進材料，如高熵閤金和納米結構材料在特定性能提升方麵的潛力。 第二部分：力學性能的錶徵與本構關係 本章深入探討瞭靜態和動態載荷下材料行為的量化描述。內容涵蓋瞭拉伸、壓縮、彎麯、扭轉等基本試驗方法，並詳細介紹瞭應力-應變麯綫的分析，包括彈性模量、屈服平颱、加工硬化指數的確定。在塑性理論方麵，本書闡述瞭基於能量原理的屈服準則（如Von Mises、Tresca準則）及其在有限元分析中的應用。此外，還引入瞭蠕變、鬆弛等時間依賴性變形的本構模型，為後續的長期可靠性分析奠定理論基礎。 第三部分：環境因素對材料行為的影響 這是本書的核心內容之一，專注於材料在不同環境場（溫度、腐蝕介質、輻射）協同作用下的響應。 3.1 極端溫度環境下的行為（高溫與低溫） 本書詳細分析瞭高溫對材料內部結構的影響，包括擴散加速、晶界滑移、相變動力學變化。重點討論瞭高溫下的蠕變現象：從初級、次級到三級蠕變的物理模型（如Norton定律、Bailey-Norton模型），以及如何通過微觀結構設計（如定嚮凝固、沉澱強化）來提高材料的抗蠕變性能。 在低溫方麵，本書探討瞭韌脆轉變（Ductile-to-Brittle Transition, DBTT）現象在鋼材中的重要性，分析瞭低溫下位錯運動的受阻機製以及脆性斷裂的特徵（如穿晶/沿晶斷裂）。針對低溫脆性問題，給齣瞭防止或減輕脆化效應的工程措施。 3.2 腐蝕與環境輔助的損傷 本部分聚焦於材料在化學侵蝕和電化學過程中的失效模式。詳細介紹瞭各種腐蝕類型，如均勻腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕開裂（SCC）。著重分析瞭SCC的“三要素”——敏感材料、拉應力、腐蝕環境——之間的相互作用機製，並提供瞭緩蝕劑選擇、錶麵塗層設計及電化學保護策略。 3.3 輻照效應 針對核能和空間應用材料，本書闡述瞭高能粒子輻照如何導緻晶格損傷、空位-間隙原子團簇的形成，以及這些缺陷如何影響材料的力學性能（如輻照脆化、輻照蠕變）。 第四部分：斷裂力學與損傷容限 本部分從宏觀和介觀層麵探討瞭材料和結構件的最終失效過程。 4.1 綫性彈性斷裂力學（LEFM） 本書係統介紹瞭裂紋尖端的應力奇異性問題，以及基準參數——應力強度因子（$K$）和斷裂韌度（$K_{IC}$）的計算方法（如有效裂紋長度、裂紋擴展度量）。討論瞭裂紋的萌生、擴展和最終失穩的判據。 4.2 彈塑性斷裂力學（EPFM） 針對發生顯著塑性變形的材料和結構，本書引入瞭更先進的斷裂參數，如J積分（$J$ 積分）和裂紋尖端張開位移（CTOD）。詳細解釋瞭J積分在評估材料抗裂紋擴展能力中的優勢，並討論瞭小樣本效應和幾何效應的影響。 4.3 疲勞理論基礎 疲勞是工程中最常見的失效模式之一。本書從應力控製（S-N麯綫，Basquin關係）、應變控製（ε-N麯綫，Coffin-Manson關係）兩個維度係統闡述瞭低周疲勞和高周疲勞的機理。深入探討瞭疲勞裂紋的萌生、穩定擴展（Paris-Erdogan公式）和最終斷裂過程，並引入瞭基於裂紋增長速率的損傷容限評估方法。 第五部分：先進材料的可靠性工程 本部分將前述理論應用於新型材料體係和復雜結構設計中。討論瞭陶瓷基復閤材料、金屬基復閤材料（MMC）的界麵問題、層狀結構下的損傷演化。此外，還包含瞭結構健康監測（SHM）的基本概念，以及如何利用無損檢測技術（NDT）來評估服役中結構件的剩餘壽命和損傷程度，確保工程係統的長期安全運行。 總結 本書內容廣博，理論與應用並重，不僅為讀者提供瞭理解材料復雜行為的工具箱，更為結構設計中的可靠性評估和壽命預測提供瞭堅實的科學依據。通過對微觀結構、環境效應和斷裂機製的綜閤分析，本書旨在培養工程師對材料限製性的深刻認識，從而設計齣更安全、更持久的工程産品。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆