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《断裂与疲劳及结构安全性评定》共收集了国内外作者的36篇论文。内容不仅包括断裂与疲劳、材料本构关系和结构安全性评定的理论、计算和试验方法及其在工程领域的应用，也反映了力学与物理、生物、材料、微电子等学科交叉研究的最新进展。该论文集不仅涉及复合材料、金刚石膜、钎料合金、树脂、橡胶等新型材料的疲劳、断裂、损伤研究，也涉及高温结构、微电子封装结构、高速列车转向架结构、隧道盾构结构、核反应堆结构和电力结构等复杂工程结构。
《结构动力学与弹性力学：失效机理与风险评估》 本书深入探讨结构在动态载荷作用下的响应，以及材料和结构在长期服役过程中发生渐进性损伤的内在机理。我们将从弹性力学的基础理论出发，解析应力、应变以及它们与材料性能之间的关系，为理解结构行为奠定坚实的理论基础。 第一部分：结构动力学基础与响应分析 振动理论入门： 介绍单自由度与多自由度系统的振动特性，包括固有频率、阻尼比和模态分析。我们将详细阐述自由振动、受迫振动以及系统响应受外部激励频率影响的规律。 动力载荷识别与建模： 探讨地震波、风力、机械冲击以及爆炸等常见动力载荷的特性。本书将引导读者如何根据实际情况建立精确的动力载荷模型，并分析其对结构的影响。 数值分析方法在动力学中的应用： 重点介绍有限元方法（FEM）在求解复杂结构动力响应中的核心作用。我们将详细解析时域和频域分析技术，以及如何利用这些方法评估结构在动态过程中的应力分布和位移变化。 非线性动力学行为： 随着载荷的增加，结构可能表现出非线性响应。本书将涵盖材料非线性、几何非线性和接触非线性等，并分析这些因素如何改变结构的动力特性。 结构对随机载荷的响应： 许多实际载荷具有随机性，例如风和波浪。本书将介绍随机振动理论，以及如何利用功率谱密度（PSD）等工具分析结构在随机载荷下的统计响应。 第二部分：材料损伤与失效机理 材料强度理论与屈服判据： 回顾经典强度理论，如冯·米塞斯准则和最大剪应力准则，并讨论其在预测材料屈服方面的适用性。 塑性力学基础： 深入分析材料在超过屈服极限后的塑性变形行为，包括流动法则、应变硬化以及应力-应变曲线的塑性部分。 断裂力学： 本部分将是本书的重点之一。我们将详细介绍线弹性断裂力学，包括应力强度因子（K）、断裂韧性（KIC）和应力强度因子率。同时，我们将探讨断裂过程的能量原理，如应变能释放率（G）和J积分。 疲劳损伤机理： 疲劳是导致结构在循环载荷下失效的主要原因。本书将系统阐述疲劳的起源，如微裂纹的萌生、扩展和最终的断裂。我们将深入分析S-N曲线（应力-寿命曲线）、应变-寿命方法（ε-N）以及Paris定律在描述裂纹扩展速率中的应用。 蠕变与应力松弛： 在高温或长期恒定载荷下，材料会发生缓慢的塑性变形，即蠕变。本书将介绍蠕变本构模型，并分析蠕变对结构性能的影响，以及应力松弛现象。 其他损伤机制： 简要介绍其他可能影响结构完整性的损伤机制，如应力腐蚀开裂、疲劳裂纹扩展的表面效应以及材料老化等。 第三部分：结构安全性与风险评估 可靠性理论基础： 介绍概率论和统计学在可靠性工程中的应用，包括随机变量、概率分布以及均值、方差等统计参数。 结构性能指标与失效概率： 定义结构性能函数，并利用其计算结构失效的概率。我们将介绍一次二阶矩（FORM）和蒙特卡洛模拟等先进的可靠性分析方法。 损伤累积模型与剩余寿命预测： 结合疲劳和蠕变等损伤机理，本书将介绍损伤累积模型（如Miner法则的扩展形式）以及如何根据损伤程度预测结构的剩余使用寿命。 风险评估框架： 构建全面的风险评估框架，将载荷不确定性、材料变异性、模型误差以及失效模式等因素纳入考量。 损伤容许度设计（DTD）： 介绍损伤容许度设计理念，即在结构设计中考虑疲劳裂纹的存在，并对其进行控制和监测，以提高结构的安全性。 结构健康监测（SHM）与无损检测（NDT）： 探讨先进的结构健康监测技术，如传感器网络、数据采集与处理，以及无损检测方法在识别和定位潜在损伤方面的作用。 结构安全评定与寿命管理： 结合前述理论与方法，本书将指导读者如何根据实际检测结果和损伤累积情况，对现有结构的安全性进行科学评定，并制定相应的维护和寿命管理策略。 本书旨在为工程师、研究人员和学生提供一个系统、深入的平台，以理解结构在动态载荷和长期服役下的复杂行为，掌握评估其安全性和管理其剩余寿命的关键技术。通过理论讲解、案例分析与方法论的结合，本书将助力读者在实际工程问题中做出更明智的决策，确保结构的长期稳定与可靠。
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