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绪论1

1 材料中的残余应力3

1.1 残余应力概念的界定3

1.2 残余应力产生的原因10

1.3 残余应力的稳定性20

1.3.1 残余应力的热松弛21

1.3.2 静载荷下残余应力的松弛25

1.3.3 循环载荷下残余应力的松弛29

1.4 残余应力的调整35

1.4.1 用加热方法调整残余应力36

1.4.2 用机械方法调整残余应力38

1.5 残余应力的测试方法44

1.5.1 钻孔法45

1.5.2 环芯法50

1.5.3 磁性应变法53

1.5.4 声弹性法55

1.5.5 对常用残余应力测试方法的一些讨论57

参考文献61

2 X射线衍射应力分析66

2.1 X射线衍射应力分析的基本原理66

2.1.1 晶体的X射线衍射基础66

2.1.2 宏观应变和晶格应变的概念70

2.1.3 X射线衍射应力分析基本方程(平面应力状态)71

2.1.4 X射线衍射应力分析的Sin2ψ法74

2.1.5 表面平面应力状态的测定79

2.2 X射线弹性常数80

2.2.1 实验标定X射线弹性常数80

2.2.2 理论计算X射线弹性常数83

2.3 X射线应力测定的衍射几何特点86

2.3.1 准聚焦法的衍射几何89

2.3.2 平行光束法的衍射几何93

2.4 影响测试结果的技术因素探讨96

2.4.1 被测量的衍射线的选择97

2.4.2 φ角的设置98

2.4.3 光阑张角的选择103

2.4.4 定峰方法106

2.4.5 双线分离与对称化光阑113

2.4.6 强度校正118

2.4.7 其它122

2.5 X射线衍射应力分析的特点126

2.6 复杂形状试件的应力测定127

2.6.1 曲面切向残余应力的测定128

2.6.2 曲面轴向残余应力的测定131

2.6.3 小半径缺口件的残余应力测定132

2.7 材料状态对测试结果影响的探讨137

2.7.1 粗晶材料的应力测定137

2.7.2 X射线透入深度的影响140

2.7.3 三维残余应力的测定143

2.7.4 多相材料中第Ⅱ类内应力的影响147

2.7.5 织构的影响151

2.8 薄膜的X射线衍射应力分析155

参考文献161

3 残余应力对材料的力学性能的影响167

3.1 对静强度的影响167

3.2 对金属抗应力腐蚀性能的影响168

3.2.1 金属的应力腐蚀168

3.2.2 残余应力的影响172

3.3 对疲劳强度的影响183

3.3.1 对光滑试件疲劳极限的影响185

3.3.2 对缺口试件疲劳强度的影响207

3.3.3 对疲劳裂纹扩展的影响225

3.3.4 对缺口短裂纹扩展特性的影响247

3.3.5 残余压应力场中裂纹扩展闭合模型的讨论278

参考文献279