焊接結構學（第2版）

第2版前言 第1版前言 第1章緒論1 1.1焊接結構的特點1 1.2構件焊接性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17 2.2.1瞬時固定熱源作用下的溫度場17 2.2.2連續(xù)移動集中熱源作用下的 溫度場22 2.2.3高斯分布熱源作用下的溫度場27 2.2.4快速移動大功率熱源作用下的 溫度場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)的計算35 2.3.3多層焊時的熱循環(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章焊接應力與變形49 3.1內應力的產生49 3.1.1內應力及其產生原因49 3.1.2熱應變與相變應變50 3.2焊接應力與變形的形成過程51 3.2.1簡單桿件的應力與變形51 3.2.2不均勻溫度場作用下的應力與 變形52 3.2.3焊接引起的應力與變形56 3.3焊接殘余應力62 3.3.1焊接殘余應力的分布62 3.3.2焊接殘余應力的影響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薄壁焊接構件的翹曲（波浪 變形）96 3.4.6焊接錯邊和扭曲變形99 3.5焊接殘余應力與變形的測量和調控100 3.5.1焊接過程中應變、位移及焊接 變形的測量101 3.5.2焊接殘余應力的測量103 3.5.3焊接殘余應力與變形的調整與 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焊接接頭的力學不均勻性142 4.3焊接接頭工作應力的分布與承載 能力145 4.3.1工作焊縫與聯(lián)系焊縫145 4.3.2典型焊接接頭的應力集中系數(shù)147 4.3.3各類焊接接頭中工作應力的 分布152 4.4靜載荷條件下焊縫強度的計算160 4.4.1焊縫靜載強度計算的基本原理 及簡化計算的基本假設160 4.4.2對接接頭的靜載強度計算161 4.4.3搭接接頭的靜載強度計算163 4.4.4T形（十字）接頭的靜載強度 計算170 焊接結構學第2版目錄4.5焊接接頭設計概述183 4.5.1焊接接頭的設計原則183 4.5.2焊接接頭的傳統(tǒng)設計方法—— 許用應力設計法184 4.5.3焊接接頭的現(xiàn)代設計方法—— 可靠性設計法186 4.5.4焊接接頭的等承載設計思想 概述188 第5章焊接結構的脆性斷裂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構脆性斷裂 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構脆性 斷裂的主要因素199 5.3焊接結構制造特點與脆性斷裂的 關聯(lián)性203 5.4脆性斷裂的轉變溫度評定方法209 5.4.1沖擊韌性試驗209 5.4.2爆炸膨脹試驗和落錘試驗211 5.4.3缺口試樣靜載試驗213 5.4.4韋爾斯寬板拉伸試驗214 5.4.5斷裂韌性試驗215 5.4.6尼伯林克試驗217 5.4.7羅伯遜試驗和ESSO試驗218 5.4.8雙重拉伸試驗218 5.5脆性斷裂的斷裂力學評定方法220 5.5.1線彈性斷裂力學評定方法220 5.5.2彈塑性斷裂力學評定方法226 5.6預防焊接結構脆性斷裂的措施229 5.6.1正確選用材料 230 5.6.2采用合理的焊接結構設計和 制造工藝231 5.6.3用斷裂力學方法評定結構 安全性235 5.6.4國內外主要的缺陷評定標準及 SINTAP/FITNET安全性評定 規(guī)范簡介236 第6章焊接結構的疲勞強度239 6.1材料及結構疲勞失效的特征239 6.2疲勞試驗及疲勞圖240 6.2.1疲勞載荷及其表示法240 6.2.2基礎疲勞試驗及疲勞曲線242 6.2.3疲勞強度的常用表示法—— 疲勞圖243 6.2.4各類參數(shù)對疲勞強度的影響244 6.3疲勞斷裂的物理過程和斷口特征247 6.4焊接接頭的疲勞強度計算標準251 6.5影響焊接結構疲勞強度的因素254 6.5.1應力集中254 6.5.2殘余應力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焊接結構疲勞設計及提高疲勞強度的 措施266 6.6.1焊接結構疲勞強度設計原則266 6.6.2提高疲勞強度的工藝措施267 6.6.3提高疲勞強度幾種工藝方法的 定量分析與比較270 6.7疲勞裂紋擴展的定量描述及壽命 計算271 6.7.1裂紋亞臨界擴展描述272 6.7.2疲勞裂紋擴展壽命計算274 6.7.3利用斷裂力學預測疲勞壽命的 局限及全壽命分析方法275 第7章焊接結構類型及其力學特點278 7.1焊接結構的基本類型278 7.1.1焊接結構的分類278 7.1.2焊接結構的力學合理性分析279 7.2焊接結構力學特征281 7.2.1框架結構及其力學特征282 7.2.2桁架結構及其力學特征286 7.2.3板殼結構及其力學特征290 7.2.4實體結構及其力學特征293 7.3焊接結構實例分析29