spContent=疲劳破坏是现代机械和结构的主要破坏方式,防止疲劳破坏是机械和结构设计的重要问题。疲劳与断裂力学是力学专业和机械及相关专业的一门专业课。课程目标是帮助学生获得疲劳与断裂破坏的基本概念、破坏机理、基本规律等知识,了解现代结构疲劳、断裂控制设计的基本原理与方法。疲劳与断裂为西南交通大学力学学科的传统优势研究方向。近30年来,在循环本构关系、断裂力学等方面取得了一系列成果,在国内外有较高知名度。 课程负责人康国政教授为 International Journal of Fatigue 杂志共同主编,课程团队承担多项国家自然科学基金和横向科研项目,在材料和结构的疲劳断裂方面有着大量的工程实践经验。
疲劳破坏是现代机械和结构的主要破坏方式,防止疲劳破坏是机械和结构设计的重要问题。疲劳与断裂力学是力学专业和机械及相关专业的一门专业课。课程目标是帮助学生获得疲劳与断裂破坏的基本概念、破坏机理、基本规律等知识,了解现代结构疲劳、断裂控制设计的基本原理与方法。疲劳与断裂为西南交通大学力学学科的传统优势研究方向。近30年来,在循环本构关系、断裂力学等方面取得了一系列成果,在国内外有较高知名度。 课程负责人康国政教授为 International Journal of Fatigue 杂志共同主编,课程团队承担多项国家自然科学基金和横向科研项目,在材料和结构的疲劳断裂方面有着大量的工程实践经验。
—— 课程团队
课程概述
疲劳与断裂力学是力学专业和机械及相关专业的一门专业课。课程目标是帮助学生获得疲劳与断裂破坏的基本概念、破坏机理、基本规律等知识,了解现代结构疲劳、断裂控制设计的基本原理与方法。具体目标为:1.对疲劳问题的基本概念和基本分析方法有明确的认识;掌握金属材料疲劳寿命分析的基本方法和基本理论,具备简单疲劳失效寿命预测和结构抗疲劳设计能力; 2.了解金属材料基本疲劳寿命曲线S-N和ε-N曲线的实验获取方法; 3.对断裂力学的基本概念和基本分析方法有明确的认识;掌握处理断裂力学问题的基本方法,具备解决简单断裂问题的能力; 4.了解KIC、JIC和疲劳裂纹扩展速率的测试原理和方法。
课程团队在材料和结构的疲劳断裂方面有着大量的工程实践经验,在课程中加强对科研成果的搜集和整理,及时纳入课程教学,以体现学科的最新发展近况和趋势。在内容上突出最新的科研成果及其与工程实际的结合,引入了疲劳分析与断裂力学的研究新发展和工程实例;在表现形式上,结合二维码技术,书中加入了疲劳性能与断裂力学行为的案例资料,增大了信息容量,提高了内容的可读性和扩展性,体现了面向学科前沿、面向工程实例的特色。
课程大纲
绪论
1.1 引言
1.2 疲劳的基本知识
1.3 断裂力学的基本知识
1.4 构件抗疲劳设计的方法
1.5 疲劳破坏的机理
材料的循环变形及恒幅疲劳
2.1 循环载荷的表征
2.2 材料的应力-应变响应
2.3 高周疲劳S-N 曲线
2.4低周疲劳e-N 曲线
2.5 影响疲劳的一些因素
损伤累积理论和变幅疲劳分析
3.1 变幅载荷谱及循环计数法
3.2 线性疲劳损伤累积理论
3.3 随机载荷下的应力-应变响应
材料的疲劳试验
4.1 材料疲劳试验方法
4.2 疲劳试验数据的统计分析
4.3 S-N曲线和P-S-N曲线的拟合
结构疲劳分析基础
5.1 缺口效应
5.2 名义应力法
5.3 局部应力应变法
5.4 有限元疲劳分析方法
线弹性断裂力学
6.1 裂纹的种类
6.2 能量理论
6.3 裂纹尖端应力场和应力强度因子
6.4 基于应力强度因子的断裂判据
6.5 埋藏和表面裂纹的应力强度因子
疲劳裂纹扩展
8.1 疲劳裂纹扩展机理
8.2 裂纹扩展速率
8.3 疲劳裂纹扩展寿命预测
8.4 8.5 影响疲劳裂纹扩展的若干因素
材料断裂性能测试
9.1 平面应变断裂韧度KIC测试
9.2 弹塑性断裂韧度裂JIC试验
9.3 疲劳裂纹扩展速率试验
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预备知识
证书要求
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
参考资料
1. 主教材:疲劳与断裂力学;康国政 刘宇杰 阚前华 于超;科学出版社;2023.
2. 参考教材:疲劳与断裂(第二版);杨新华 陈传尧;华中科技大学出版社;2018.
3. 参考资料:材料的疲劳;王忠光译;国防工业出版社;1999.