焊接結(jié)構(gòu)學(xué)（第2版）

第2版前言 第1版前言 第1章緒論1 1.1焊接結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)1 1.2構(gòu)件焊接性2 第2章焊接熱過程5 2.1基本概念與基本原理6 2.1.1電弧焊熱過程概述6 2.1.2熱傳播基本定律6 2.1.3焊接熱源9 2.2焊接溫度場(chǎng)17 2.2.1瞬時(shí)固定熱源作用下的溫度場(chǎng)17 2.2.2連續(xù)移動(dòng)集中熱源作用下的 溫度場(chǎng)22 2.2.3高斯分布熱源作用下的溫度場(chǎng)27 2.2.4快速移動(dòng)大功率熱源作用下的 溫度場(chǎng)30 2.2.5熱飽和與溫度均勻化31 2.3焊接熱循環(huán)34 2.3.1焊接熱循環(huán)及其主要參數(shù)34 2.3.2焊接熱循環(huán)參數(shù)的計(jì)算35 2.3.3多層焊時(shí)的熱循環(huán)39 2.4熔化區(qū)域的局部熱作用41 2.4.1熱平衡和熱流密度41 2.4.2電極的加熱與熔化43 2.4.3焊接熔池模型46 第3章焊接應(yīng)力與變形49 3.1內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生49 3.1.1內(nèi)應(yīng)力及其產(chǎn)生原因49 3.1.2熱應(yīng)變與相變應(yīng)變50 3.2焊接應(yīng)力與變形的形成過程51 3.2.1簡(jiǎn)單桿件的應(yīng)力與變形51 3.2.2不均勻溫度場(chǎng)作用下的應(yīng)力與 變形52 3.2.3焊接引起的應(yīng)力與變形56 3.3焊接殘余應(yīng)力62 3.3.1焊接殘余應(yīng)力的分布62 3.3.2焊接殘余應(yīng)力的影響72 3.4焊接殘余變形79 3.4.1焊接殘余變形的分類79 3.4.2縱向收縮變形及其引起的撓曲 變形82 3.4.3橫向收縮變形及其引起的撓曲 變形86 3.4.4角變形94 3.4.5薄壁焊接構(gòu)件的翹曲（波浪 變形）96 3.4.6焊接錯(cuò)邊和扭曲變形99 3.5焊接殘余應(yīng)力與變形的測(cè)量和調(diào)控100 3.5.1焊接過程中應(yīng)變、位移及焊接 變形的測(cè)量101 3.5.2焊接殘余應(yīng)力的測(cè)量103 3.5.3焊接殘余應(yīng)力與變形的調(diào)整與 控制109 第4章焊接接頭129 4.1焊接接頭的基本特性129 4.1.1焊接接頭的概念及定義129 4.1.2焊接接頭的分類130 4.1.3焊接節(jié)點(diǎn)與焊接坡口133 4.1.4焊接接頭及焊縫的表示方法135 4.2焊接接頭的非均質(zhì)特性139 4.2.1焊接接頭的幾何不連續(xù)性139 4.2.2焊接接頭的冶金不完善性140 4.2.3焊接接頭的力學(xué)不均勻性142 4.3焊接接頭工作應(yīng)力的分布與承載 能力145 4.3.1工作焊縫與聯(lián)系焊縫145 4.3.2典型焊接接頭的應(yīng)力集中系數(shù)147 4.3.3各類焊接接頭中工作應(yīng)力的 分布152 4.4靜載荷條件下焊縫強(qiáng)度的計(jì)算160 4.4.1焊縫靜載強(qiáng)度計(jì)算的基本原理 及簡(jiǎn)化計(jì)算的基本假設(shè)160 4.4.2對(duì)接接頭的靜載強(qiáng)度計(jì)算161 4.4.3搭接接頭的靜載強(qiáng)度計(jì)算163 4.4.4T形（十字）接頭的靜載強(qiáng)度 計(jì)算170 焊接結(jié)構(gòu)學(xué)第2版目錄4.5焊接接頭設(shè)計(jì)概述183 4.5.1焊接接頭的設(shè)計(jì)原則183 4.5.2焊接接頭的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法—— 許用應(yīng)力設(shè)計(jì)法184 4.5.3焊接接頭的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法—— 可靠性設(shè)計(jì)法186 4.5.4焊接接頭的等承載設(shè)計(jì)思想 概述188 第5章焊接結(jié)構(gòu)的脆性斷裂192 5.1脆性斷裂事故及其危害性192 5.2金屬斷裂特征及焊接結(jié)構(gòu)脆性斷裂 影響因素195 5.2.1斷裂的分類195 5.2.2金屬材料斷裂的形態(tài)特征196 5.2.3影響金屬及其焊接結(jié)構(gòu)脆性 斷裂的主要因素199 5.3焊接結(jié)構(gòu)制造特點(diǎn)與脆性斷裂的 關(guān)聯(lián)性203 5.4脆性斷裂的轉(zhuǎn)變溫度評(píng)定方法209 5.4.1沖擊韌性試驗(yàn)209 5.4.2爆炸膨脹試驗(yàn)和落錘試驗(yàn)211 5.4.3缺口試樣靜載試驗(yàn)213 5.4.4韋爾斯寬板拉伸試驗(yàn)214 5.4.5斷裂韌性試驗(yàn)215 5.4.6尼伯林克試驗(yàn)217 5.4.7羅伯遜試驗(yàn)和ESSO試驗(yàn)218 5.4.8雙重拉伸試驗(yàn)218 5.5脆性斷裂的斷裂力學(xué)評(píng)定方法220 5.5.1線彈性斷裂力學(xué)評(píng)定方法220 5.5.2彈塑性斷裂力學(xué)評(píng)定方法226 5.6預(yù)防焊接結(jié)構(gòu)脆性斷裂的措施229 5.6.1正確選用材料 230 5.6.2采用合理的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和 制造工藝231 5.6.3用斷裂力學(xué)方法評(píng)定結(jié)構(gòu) 安全性235 5.6.4國(guó)內(nèi)外主要的缺陷評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)及 SINTAP/FITNET安全性評(píng)定 規(guī)范簡(jiǎn)介236 第6章焊接結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度239 6.1材料及結(jié)構(gòu)疲勞失效的特征239 6.2疲勞試驗(yàn)及疲勞圖240 6.2.1疲勞載荷及其表示法240 6.2.2基礎(chǔ)疲勞試驗(yàn)及疲勞曲線242 6.2.3疲勞強(qiáng)度的常用表示法—— 疲勞圖243 6.2.4各類參數(shù)對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響244 6.3疲勞斷裂的物理過程和斷口特征247 6.4焊接接頭的疲勞強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)251 6.5影響焊接結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的因素254 6.5.1應(yīng)力集中254 6.5.2殘余應(yīng)力260 6.5.3焊接接頭區(qū)域金屬性能變化262 6.5.4焊接缺陷264 6.6焊接結(jié)構(gòu)疲勞設(shè)計(jì)及提高疲勞強(qiáng)度的 措施266 6.6.1焊接結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)原則266 6.6.2提高疲勞強(qiáng)度的工藝措施267 6.6.3提高疲勞強(qiáng)度幾種工藝方法的 定量分析與比較270 6.7疲勞裂紋擴(kuò)展的定量描述及壽命 計(jì)算271 6.7.1裂紋亞臨界擴(kuò)展描述272 6.7.2疲勞裂紋擴(kuò)展壽命計(jì)算274 6.7.3利用斷裂力學(xué)預(yù)測(cè)疲勞壽命的 局限及全壽命分析方法275 第7章焊接結(jié)構(gòu)類型及其力學(xué)特點(diǎn)278 7.1焊接結(jié)構(gòu)的基本類型278 7.1.1焊接結(jié)構(gòu)的分類278 7.1.2焊接結(jié)構(gòu)的力學(xué)合理性分析279 7.2焊接結(jié)構(gòu)力學(xué)特征281 7.2.1框架結(jié)構(gòu)及其力學(xué)特征282 7.2.2桁架結(jié)構(gòu)及其力學(xué)特征286 7.2.3板殼結(jié)構(gòu)及其力學(xué)特征290 7.2.4實(shí)體結(jié)構(gòu)及其力學(xué)特征293 7.3焊接結(jié)構(gòu)實(shí)例分析29