| 第一章 绪论 | 第15-24页 |
| 1.1 引言 | 第15-16页 |
| 1.2 断裂力学的产生及其研究发展现状 | 第16-19页 |
| 1.3 断裂力学的研究内容与方法 | 第19-21页 |
| 1.4 本文的研究目的 | 第21页 |
| 1.5 本文的主要研究工作 | 第21-24页 |
| 第二章 宏观与微观断裂力学基本特性分析 | 第24-39页 |
| 2.1 断裂力学研究的宏微观尺度 | 第24-25页 |
| 2.2 线弹性断裂力学的裂纹尖端场 | 第25-31页 |
| 2.2.1 张开型Ⅰ型裂纹的裂纹尖端应力与位移场 | 第26-27页 |
| 2.2.2 滑开型Ⅱ型裂纹的裂纹尖端应力与位移场 | 第27-28页 |
| 2.2.3 撕开型Ⅲ型裂纹的裂纹尖端应力与位移场 | 第28-29页 |
| 2.2.4 Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的裂纹尖端应力与位移场 | 第29-30页 |
| 2.2.5 应力强度因子的计算方法 | 第30-31页 |
| 2.3 弹塑性断裂力学的裂纹尖端应力与位移场 | 第31-33页 |
| 2.3.1 J-积分理论 | 第32页 |
| 2.3.2 裂纹尖端弹塑性场的渐近解 | 第32-33页 |
| 2.4 细微观断裂力学的基本理论 | 第33-37页 |
| 2.4.1 微观断裂力学的位错发射理论 | 第34-35页 |
| 2.4.2 裂纹尖端场结构及细观断裂过程区的裂尖损伤形貌 | 第35-37页 |
| 2.5 细观断裂力学行为与宏观断裂机理之间的关系 | 第37-38页 |
| 2.6 小结 | 第38-39页 |
| 第三章 脆性断裂机理及裂尖应力场分析 | 第39-71页 |
| 3.1 引言 | 第39-40页 |
| 3.2 材料的脆性断裂机理及判据 | 第40-49页 |
| 3.2.1 单一裂纹的脆性断裂判据 | 第40-41页 |
| 3.2.2 混合开裂模式的裂纹的脆性断裂判据 | 第41-49页 |
| 3.2.2.1 脆性断裂的最大周向应力断裂判据 | 第41-44页 |
| 3.2.2.2 最小应变能密度断裂判据 | 第44-45页 |
| 3.2.2.3 最大能量释放率断裂判据 | 第45-48页 |
| 3.2.2.4 其它的断裂理论和判据 | 第48-49页 |
| 3.3 脆性断裂的裂尖简化模型 | 第49-50页 |
| 3.4 Ⅰ型及Ⅱ型载荷作用下裂尖附近的最大应力分布 | 第50-55页 |
| 3.4.1 Ⅰ型载荷作用下裂尖附近的应力场分布 | 第50-53页 |
| 3.4.2 Ⅱ型荷载作用下裂尖附近的主应力 | 第53-55页 |
| 3.5 Ⅰ-Ⅱ复合型载荷作用下裂尖附近的最大应力 | 第55-56页 |
| 3.6 裂尖圆周上应力的线弹性有限元分析 | 第56-59页 |
| 3.6.1 Ⅰ型和Ⅱ型荷载作用下裂尖处的线弹性有限元分析 | 第56-58页 |
| 3.6.2 不同倾角情况下裂尖处的Mises应力分布 | 第58-59页 |
| 3.7 目前断裂力学的不同认识 | 第59-60页 |
| 3.8 脆性开裂的断裂机理和MSRP断裂判据 | 第60-70页 |
| 3.8.1 线弹性断裂过程的断裂机理模型 | 第61-62页 |
| 3.8.2 径向平面最大应力准则MSRP | 第62页 |
| 3.8.3 Ⅰ型、Ⅱ型载荷下径向平面最大应力及脆性断裂判据 | 第62-63页 |
| 3.8.4 Ⅰ-Ⅱ复合型荷载下脆性断裂判据 | 第63-64页 |
| 3.8.4.1 Ⅰ-Ⅱ复合型载荷下裂尖径向平面上的最大拉应力 | 第63-64页 |
| 3.8.4.2 不同裂纹倾角下裂尖径向平面上的最大拉应力 | 第64页 |
| 3.8.5 复合型载荷下脆性断裂判据和等效应力强度因子 | 第64-66页 |
| 3.8.6 工程上常用的复合型断裂判据与MSRP判据的比较 | 第66-68页 |
| 3.8.7 Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹径向平面上的最大剪应力 | 第68-69页 |
| 3.8.8 Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹径向平面上的Mises应力 | 第69-70页 |
| 3.9 小结 | 第70-71页 |
| 第四章 韧性断裂机理及其断裂判据 | 第71-96页 |
| 4.1 韧性断裂中的研究意义 | 第71-72页 |
| 4.2 韧性材料的断裂判据复杂性及其断裂机理分析 | 第72页 |
| 4.3 考虑塑性区效应的弹塑性简化断裂模型及判据 | 第72-76页 |
| 4.3.1 Irwin和Dugdale裂尖模型及裂尖塑性区的形状 | 第73-74页 |
| 4.3.2 裂尖塑性区的形状 | 第74-75页 |
| 4.3.3 考虑材料弹塑性断裂的双参数断裂判据 | 第75-76页 |
| 4.4 韧性材料的断裂机理 | 第76-77页 |
| 4.5 考虑塑性区的韧性断裂简化裂尖断裂模型 | 第77-79页 |
| 4.6 常见的塑性断裂破坏形式 | 第79-81页 |
| 4.7 不同倾角裂纹在单轴拉伸荷载作用下裂尖应力场分析 | 第81-86页 |
| 4.7.1 含有不同倾角裂纹试样的裂尖应力场分布 | 第81-82页 |
| 4.7.2 不同裂纹倾角情况下裂尖附近的大主应力 | 第82-83页 |
| 4.7.3 不同裂纹倾角情况下的裂尖最大剪应力 | 第83-85页 |
| 4.7.4 不同裂纹倾角情况下裂尖附近的径向剪应力 | 第85-86页 |
| 4.8 考虑三轴应力效应的最大Mises应力断裂判据 | 第86-95页 |
| 4.8.1 裂尖上平面应变情况下的主应力及Mises应力分布场 | 第86-87页 |
| 4.8.2 考虑三轴应力影响的径向平面最大Mises应力(MMSRP)断裂判据 | 第87-92页 |
| 4.8.3 MMSRP判断准则与实验的对比验证 | 第92-95页 |
| 4.9 小结 | 第95-96页 |
| 第五章 韧性断裂的裂尖变形理论 | 第96-136页 |
| 5.1 引言 | 第96页 |
| 5.2 裂尖有限变形对应力与应变分布的影响 | 第96-100页 |
| 5.2.1 不可压缩弹性体中裂尖的有限变形 | 第97-99页 |
| 5.2.2 裂尖非线性和初始微损伤空腔对裂尖应力场的影响 | 第99-100页 |
| 5.3 裂尖变形理论及裂尖简化模型 | 第100-103页 |
| 5.4 裂尖变形模型DCM的裂尖区域弹塑性变形分析 | 第103-109页 |
| 5.4.1 Ⅰ型载荷下由裂尖弹塑性变形所引起的坐标系变化 | 第103-104页 |
| 5.4.2 Ⅱ型载荷下由裂尖弹塑性变形所引起的坐标系变化 | 第104-107页 |
| 5.4.2.1 裂尖在剪切变形前后的坐标系变换 | 第105-106页 |
| 5.4.2.2 裂尖极半径变形乘子 | 第106-107页 |
| 5.4.3 Ⅰ-Ⅱ复合型载荷下由裂尖变形所引起的坐标系变换 | 第107-109页 |
| 5.5 裂尖区域弹塑性变形理论中各个参数的分析 | 第109-111页 |
| 5.5.1 正应变参数和剪应变参数分析 | 第109-110页 |
| 5.5.2 裂尖极半径变形乘子收敛性 | 第110-111页 |
| 5.6 不同裂纹倾角下裂尖变形理论的数值分析 | 第111-113页 |
| 5.6.1 含有不同倾角的裂纹试样 | 第111-112页 |
| 5.6.2 不同裂纹倾角下拉伸载荷产生的有效应力 | 第112-113页 |
| 5.7 不同类型韧性断裂的裂尖变形理论分析与验证 | 第113-128页 |
| 5.7.1 Ⅰ型韧性断裂过程的裂尖变形理论数值分析 | 第114-120页 |
| 5.7.1.1 裂尖周围有效应力的确定 | 第115页 |
| 5.7.1.2 不同裂纹倾角下的裂尖极半径变形乘子 | 第115-117页 |
| 5.7.1.3 对Ⅰ型韧性断裂的数值分析 | 第117-119页 |
| 5.7.1.4 数值解与Ⅰ型断裂实验的对比分析与讨论 | 第119-120页 |
| 5.7.2 Ⅱ型韧性断裂过程的裂尖变形理论数值分析 | 第120-127页 |
| 5.7.2.1 对Ⅱ型韧性断裂实验的初步分析 | 第120-122页 |
| 5.7.2.2 对Ⅱ型韧性断裂实验的数值分析 | 第122-125页 |
| 5.7.2.3 数值解与Ⅱ型断裂实验的对比分析与讨论 | 第125-127页 |
| 5.7.3 两种韧性断裂数值分析的对比 | 第127-128页 |
| 5.8 裂尖变形对裂尖附近应力分布的影响 | 第128-133页 |
| 5.9 裂尖极半径变形乘子的简化分析 | 第133-135页 |
| 5.10 小结 | 第135-136页 |
| 第六章 有限覆盖无单元法在断裂特性数值分析中的应用 | 第136-152页 |
| 6.1 引言 | 第136页 |
| 6.2 有限覆盖无单元方法基本原理 | 第136-144页 |
| 6.2.1 有限覆盖技术 | 第137-138页 |
| 6.2.2 多重权滑动最小二乘法 | 第138-139页 |
| 6.2.3 总体方程、刚度阵及各种等效荷载阵 | 第139-144页 |
| 6.3 脆性断裂过程中的裂纹开裂扩展问题 | 第144-149页 |
| 6.3.1 裂尖处的节点布置与数学覆盖半径的确定 | 第144-145页 |
| 6.3.2 裂尖的节点加密方案 | 第145-147页 |
| 6.3.3 不同位移采样点布置方案对应力强度因子的影响 | 第147-148页 |
| 6.3.4 复合型脆性断裂MSRP在有限覆盖无单元法中的应用 | 第148-149页 |
| 6.4 Ⅰ-Ⅱ复合型载荷作用下含中心裂纹试样的脆性断裂特性分析 | 第149-151页 |
| 6.5 小结 | 第151-152页 |
| 第七章 总结与展望 | 第152-156页 |
| 7.1 总结 | 第152-154页 |
| 7.2 展望 | 第154-156页 |
| 参考文献 | 第156-164页 |
| 攻读博士学位期间所完成与发表的主要学术论文及所参加的科研项目 | 第164-166页 |
| 论文创新点摘要 | 第166-167页 |
| 致谢 | 第167-168页 |
