界面力學(xué)

內(nèi)容概要

　　界面是先進(jìn)材料和結(jié)構(gòu)中普遍存在的異種或同種材料間的結(jié)合部，破壞一般從界面或其附近開始，對(duì)其分析和評(píng)價(jià)必須采用新的界面力學(xué)理論體系。本書從界面的力學(xué)建模、界面問題的分析方法，到結(jié)合材料的強(qiáng)度、可靠性評(píng)價(jià)以及工程應(yīng)用，系統(tǒng)地介紹了界面力學(xué)理論。有關(guān)界面力學(xué)的研究是目前固體力學(xué)、材料科學(xué)等學(xué)科的研究熱點(diǎn)之一。本書以作者近20年來在這方面的系列化研究成果為主要內(nèi)容，是國內(nèi)外首部具有較為完整體系的界面力學(xué)專著，可以為界面問題的分析和評(píng)價(jià)提供基本的理論框架和方法?！　”緯晒┝W(xué)、機(jī)械、材料、船舶及土木等專業(yè)的研究生和教師，以及相關(guān)的工程技術(shù)和實(shí)驗(yàn)研究人員參考，也可作為固體力學(xué)和其他相關(guān)專業(yè)本科生的學(xué)習(xí)參考書。

作者簡介

　　許金泉，男，浙江紹興人，1963年生，現(xiàn)為上海交通大學(xué)工程力學(xué)系教授、博導(dǎo)。1983年畢業(yè)于浙江大學(xué)，同年任教于華東石油學(xué)院，1986年由國家教委公派，赴日本東京大學(xué)攻讀學(xué)位。92年獲得博士學(xué)位后，任東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所研究員。94年回到浙江大學(xué)任副教授。95年晉升教授，96年被批準(zhǔn)具有博導(dǎo)資格。99年受聘為日本國立長岡技術(shù)科學(xué)大學(xué)副教授，2002年回到上海交通大學(xué)工作，現(xiàn)為上海交大固體力學(xué)學(xué)科帶頭人，固體力學(xué)學(xué)報(bào)編委，兼任華東基礎(chǔ)力學(xué)與強(qiáng)度協(xié)會(huì)副理事長。主要研究方向：1.界面力學(xué)：結(jié)合材料界面的力學(xué)性能，界面破壞的定量評(píng)價(jià)，結(jié)合材料強(qiáng)度評(píng)價(jià)與界面形狀及結(jié)合強(qiáng)度的優(yōu)化，涂層材料（coating）力學(xué)性能評(píng)價(jià)2.疲勞壽命評(píng)估：損傷與疲勞，等壽命設(shè)計(jì)，剩余壽命評(píng)估，微動(dòng)疲勞。3.斷裂與破壞：結(jié)構(gòu)強(qiáng)度優(yōu)化，斷裂路徑預(yù)測，新材料的強(qiáng)度評(píng)價(jià)方法承擔(dān)過的主要科研工作國家自然科學(xué)基金課題三項(xiàng)。國家教委優(yōu)秀年輕教師基金一項(xiàng)。教育部博士點(diǎn)基金一項(xiàng)，日本文部省科研基金（即日本的國家自然科學(xué)基金）一項(xiàng)。關(guān)于海洋平臺(tái)強(qiáng)度與壽命的橫向課題兩項(xiàng)。主要研究成果通過系統(tǒng)和長期的研究工作，建立了界面力學(xué)的理論體系。在界面力學(xué)及相關(guān)方向上，發(fā)表論文100余篇，出版專著2部。94年曾獲日本機(jī)械學(xué)會(huì)研究獎(jiǎng)（個(gè)人獎(jiǎng)）。被多次應(yīng)邀到日本著名大學(xué)作界面力學(xué)方面的專題報(bào)告。

書籍目錄

前言第1章 緒論1.1 界面力學(xué)的研究對(duì)象和任務(wù)1.2 界面力學(xué)發(fā)展史1.3 界面力學(xué)的研究方法1.4 界面力學(xué)的發(fā)展趨勢1.5 本書的構(gòu)成第2章 界面的力學(xué)模型2.1 界面相、界面層與中間層2.2 力學(xué)模型的必要性和合理性2.3 界面的分類2.4 界面問題的特殊性2.5 界面的強(qiáng)度特性與結(jié)合材料的強(qiáng)度2.6 界面的其他力學(xué)模型簡介第3章 界面端奇異應(yīng)力場3.1 Dundurs參數(shù)3.2 平面界面端附近的奇異應(yīng)力場3.3 常見幾何形狀界面端的應(yīng)力奇異性3.4 表面條件對(duì)奇異應(yīng)力場的影響3.5 埋入角點(diǎn)（界面折點(diǎn)）附近的奇異應(yīng)力場3.6 三維界面端奇異應(yīng)力場數(shù)值分析例3.7 三維界面端應(yīng)力奇異性的確定方法及其數(shù)據(jù)庫3.8 接觸界面端附近的奇異應(yīng)力場3.9 軸對(duì)稱界面端的應(yīng)力奇異性3.10 壓電結(jié)合材料界面端的奇異性3.10.1 軸對(duì)稱變形問題（即φ4＝0）3.10.2 扭轉(zhuǎn)問題3.10.3 一般壓電材料界面端3.11 應(yīng)力奇異性及應(yīng)力強(qiáng)度系數(shù)的數(shù)值決定方法3.12 界面端應(yīng)力奇異性的實(shí)驗(yàn)研究第4章 界面裂紋裂尖奇異應(yīng)力場4.1 界面裂紋的振蕩應(yīng)力奇異性4.2 界面裂紋的接觸模型及特征4.3 無限平面結(jié)合材料界面裂紋的理論解4.4 界面裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子4.4.1 實(shí)際應(yīng)用中常用的定義4.4.2 理論分析中常用的定義4.4.3 界面裂紋問題中的相似性原理和具有物理意義的應(yīng)力強(qiáng)度因子的定義4.5 界面裂紋的勢能釋放率4.6 應(yīng)力強(qiáng)度因子的數(shù)值計(jì)算方法4.7 正交各向異性材料界面裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子4.8 Ⅲ型界面裂紋4.9 三維界面裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子4.10 裂尖在界面上的裂尖奇異應(yīng)力場第5章 界面裂紋及界面端的斷裂準(zhǔn)則5.1 結(jié)合材料界面端的破壞形式5.2 界面裂紋的曲折破壞準(zhǔn)則5.2.1 均質(zhì)材料裂紋的曲折破壞準(zhǔn)則5.2.2 界面裂紋的裂尖應(yīng)力場5.2.3 ε＝0的界面裂紋曲折破壞準(zhǔn)則5.2.4 ε≠0時(shí)的界面裂紋曲折破壞準(zhǔn)則5.2.5 界面裂紋的曲折破壞實(shí)驗(yàn)5.3 界面裂紋沿界面破壞的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則5.4 界面裂紋裂尖屈服域的一次近似5.5 基于最小應(yīng)變能密度理論的界面裂紋曲折破壞準(zhǔn)則5.6 界面破壞橢圓準(zhǔn)則的能量依據(jù)5.7 界面端破壞準(zhǔn)則5.7.1 初始裂紋法5.7.2 基于界面端奇異場的評(píng)價(jià)方法5.7.3 等價(jià)應(yīng)力強(qiáng)度因子法5.8 界面端附近裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子5.9 界面裂紋疲勞擴(kuò)展規(guī)律5.10 關(guān)于界面起裂準(zhǔn)則的初步考察第6章 結(jié)合材料的基本解6.1 鏡像點(diǎn)法6.2 無限平面結(jié)合材料受集中力作用的問題6.3 平面表面改質(zhì)材料受表面集中力作用的基本解6.4 兩個(gè)半無限體結(jié)合材料的三維基本解6.4.1 垂直于界面的載荷的解6.4.2 平行于界面的載荷的解6.5 表面改質(zhì)材料受表面集中力作用的三維基本解6.5.1 垂直于表面的集中力的解6.5.2 平行于表面的集中力的解6.6 理論解的應(yīng)用舉例6.7 討論第7章 結(jié)合殘余應(yīng)力7.1 圓形介在物引起的結(jié)合殘余應(yīng)力7.2 結(jié)合殘余應(yīng)力的簡易彈性數(shù)值分析方法7.3 結(jié)合殘余應(yīng)力的分布特征7.4 結(jié)合殘余應(yīng)力的緩和方法7.5 結(jié)合殘余應(yīng)力的界面端奇異性的數(shù)值考察7.6 結(jié)合殘余應(yīng)力的界面端奇異性的理論考察7.7 結(jié)合殘余應(yīng)力下界面裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子第8章 彈塑性界面力學(xué)理論8.1 J積分和HRR場8.1.1 J積分8.1.2 HRR場8.2 線性硬化結(jié)合材料界面端的奇異應(yīng)力場8.3 冪硬化結(jié)合材料界面端的奇異應(yīng)力場8.3.1 硬化指數(shù)不同時(shí)的界面端奇異應(yīng)力場8.3.2 數(shù)值驗(yàn)證及位移匹配法的適用范圍8.3.3 硬化指數(shù)相同時(shí)的界面端奇異應(yīng)力場8.4 關(guān)于彈塑性界面端破壞評(píng)價(jià)參數(shù)及評(píng)價(jià)方法的考察8.5 陶瓷/金屬結(jié)合材料的殘余應(yīng)力的彈塑性應(yīng)力奇異性第9章 界面力學(xué)的工程應(yīng)用9.1 薄膜涂層材料界面結(jié)合強(qiáng)度的評(píng)價(jià)9.2 微動(dòng)疲勞9.2.1 基于界面力學(xué)理論的統(tǒng)一評(píng)價(jià)方法9.2.2 微動(dòng)疲勞實(shí)驗(yàn)及其評(píng)價(jià)9.3 搭接板的疲勞強(qiáng)度和壽命的評(píng)價(jià)9.4 其他應(yīng)用綜述及展望附錄 彈塑性力學(xué)和斷裂力學(xué)基礎(chǔ)簡介A.1 彈性理論簡介A.2 塑性理論簡介A.3 斷裂力學(xué)簡介

編輯推薦

　　從界面建模、界面問題的理論與數(shù)值分析方法、界面破壞準(zhǔn)則及界面力學(xué)理論的工程應(yīng)用等多個(gè)方面，系統(tǒng)地介紹了界面力學(xué)理論。　　國內(nèi)首部具有較為完整體系的界面力學(xué)專著，可以為界面問題的分析和評(píng)價(jià)提供基本的理論框架和方法。

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