核工程断裂力学

本书是面向核反应堆工程结构力学专业的应用型教材，主要介绍与核工程力学分析及评价密切相关的断裂力学问题基础理论、基本解法和核工程力学分析评价的理论基础，在重视基本理论的基础上，突出核工程应用的特点，加强二者之间的过度衔接以及系统性完整性。本书可供核工程力学及相关专业研究生教学使用，也可作为核工程力学专业高年级本科生教学使用，亦可为核工程研究设计人员参考。

第1章 断裂力学的基础知识
1.1 断裂力学的起源
1.2 断裂力学的基本问题
1.3 断裂力学的任务和方法
1.4 断裂力学的发展历程
1.5 复变函数的基本知识
1.6 裂纹的基本类型
1.7 完整晶体的理论强度
1.8 Griffith裂口理论
习题
参考文献
第2章 应力场强度因子断裂理论
2.1 断裂力学平面问题的求解
2.2 Westergaard应力函数
2.3 双向拉伸Ⅰ型裂纹问题
2.4 单向拉伸Ⅰ型裂尖的应力与应变
2.5 应力场强度因子KI及断裂韧性KIc
2.6 Ⅰ型裂尖塑性区及KI的塑性修正
2.7 平面应力状态和平面应变状态
2.8 塑性约束系数
2.9 厚度效应
2.10 平面应力断裂和R曲线
2.11 平面应力问题的工程概念
2.12 Ⅱ型、Ⅲ型裂纹应力场及其应力场强度因子
习题
参考文献
第3章 能量平衡断裂理论
3.1 裂纹扩展的能量(释放)率
3.2 GI与KI的关系
3.3 GI的力学标定
习题
参考文献
第4章 COD理论
4.1 大范围屈服问题与COD
4.2 线弹性条件下的COD
4.3 弹塑性条件下的COD
4.4 COD判据的工程应用
4.5 裂尖张开角
习题
参考文献
第5章 J积分理论
5.1 J积分的回路积分定义
5.2 J积分的守恒性
5.3 裂尖应力、应变场与J积分判据
5.4 J积分的形变功率定义
5.5 J积分的物理意义
习题
参考文献
第6章 断裂韧性的测试原理及工程应用
6.1 KIc的测试原理
6.2 δc的测试原理
6.3 JIc的测试原理
6.4 断裂韧性KIc、KId、KIa的测试原理
6.5 核反应堆主泵飞轮断裂韧性的工程要求
习题
参考文献
第7章 核工程中的疲劳断裂
7.1 疲劳断裂现象
7.2 疲劳设计与疲劳曲线
7.3 疲劳裂纹的扩展速率
7.4 疲劳裂纹扩展的主要影响因素
7.5 恒幅载荷循环作用下裂纹扩展分析
7.6 变幅载荷循环作用下裂纹扩展分析
7.7 累积损伤理论与变幅循环疲劳寿命
7.8 小裂纹疲劳扩展的特点
7.9 应力腐蚀和腐蚀疲劳裂纹扩展
7.10 核反应堆工程的疲劳断裂实例及常见原因
习题
参考文献
第8章 断裂力学在核工程中的应用
8.1 核设备焊接结构的断裂安全设计
8.2 核反应堆压力容器的断裂安全设计
8.3 核压力管道的破前漏设计
8.4 核设备断裂分析及工程实例
参考文献

戴守通，中国原子能科学研究院核能科学与工程专业博士，正高级工程师，博士生导师，中国核工业集团研究生部教授(兼任)。从事新型核反应堆工程研发设计及研究生课程教学10余年。先后参与中国先进研究堆、特种动力高温堆等新型反应堆研发设计，具有丰富的反应堆研发设计经验和研究生教学经验。先后在国内外(含内部)学术期刊发表科技论文20余篇。获中国核工业集团科技进步奖、国防科学技术奖等多个奖项。