内容简介
本书以T2 纯铜、H62 铜合金、Cu-Ni19 合金、SLM Inconel 718 合金、SLM TC4 合金为研究对象，对其在拉伸与疲劳载荷影响下的实验技术和损伤计算方法进行了详细阐述。具体包括基于晶界的损伤演化行为、基于DIC 的金属损伤演化行为、基于弹性模具的金属疲劳损伤演化，最后给出了合金弹塑性损伤本构模型。
本书对于从事金属材料损伤断裂模型设计的工程技术人员、高等院校相关专业的师生全面了解金属材料宏细观损伤演化行为具有较高的参考价值，对工程实践亦具有较好的指导作用。
目录
第1章 概述001
1.1 损伤的物理本质001
1.2 损伤的力学表示001
1.3 损伤的测量方法003
第2章 显微组织与力学性能004
2.1 T2 纯铜微观组织和力学性能004
2.1.1 微观组织004
2.1.2 力学性能005
2.2 H62 铜合金微观组织和力学性能007
2.2.1 微观组织007
2.2.2 力学性能009
2.3 SLM Inconel 718 合金微观组织和力学性能012
2.3.1 沉积态SLM Inconel 718 合金的微观组织012
2.3.2 热处理后SLM Inconel 718 合金的微观组织016
2.3.3 SLM Inconel 718 合金的力学性能023
2.4 SLM TC4 合金微观组织和力学性能032
2.4.1 微观组织032
2.4.2 力学性能039
2.5 Cu-Ni19 合金微观组织和力学性能045
2.5.1 微观组织045
2.5.2 力学性能046
第3章 基于晶界的损伤演化行为050
3.1 损伤变量的确定050
3.2 T2 纯铜拉伸损伤演化行为052
3.2.1 T2 纯铜细观损伤演化过程052
3.2.2 T2 纯铜细观损伤演化规律057
3.3 H62 铜合金拉伸损伤演化行为061
3.3.1 H62 铜合金细观损伤演化过程061
3.3.2 H62 铜合金细观损伤演化规律065
3.4 H62 铜合金与T2 纯铜细观损伤演化规律对比069
3.5 单相与双相金属材料细观损伤演化规律对比070
3.6 Cu-Ni19 合金拉伸损伤演化行为072
第4章 基于DIC 的金属损伤演化行为077
4.1 表观损伤变量077
4.2 T2 纯铜与H62 铜合金表观拉伸损伤演化行为079
4.2.1 T2 纯铜的表观拉伸损伤079
4.2.2 H62 铜合金的表观拉伸损伤089
4.2.3 H62 铜合金与T2 纯铜表观损伤演化规律对比095
4.3 SLM Inconel 718 合金表观损伤演化行为097
4.3.1 SLM Inconel 718 合金表观疲劳损伤097
4.3.2 SLM Inconel 718 合金表观拉伸损伤104
4.4 SLM TC4 合金表观疲劳损伤演化行为115
4.5 Cu-Ni19 合金表观拉伸损伤演化行为120
第5章 基于弹性模量的金属疲劳损伤演化128
5.1 SLM TC4 合金疲劳损伤128
5.1.1 SLM TC4 合金疲劳损伤模型129
5.1.2 应力控制下的疲劳损伤演化130
5.1.3 基于动弹性模量的SLM TC4 合金疲劳损伤演化研究131
5.2 SLM Inconel 718 合金疲劳损伤136
5.3 SLM Inconel 718 合金拉伸损伤140
5.3.1 纳米压痕技术原理140
5.3.2 SLM Inconel 718 合金弹性模量142
5.3.3 SLM Inconel 718 合金细观损伤演化分析143
第6章 合金弹塑性损伤本构模型147
6.1 基于形状因子的损伤本构模型147
6.1.1 有效应力147
6.1.2 损伤本构模型的建立148
6.1.3 临界损伤因子149
6.2 T2 纯铜的损伤本构模型150
6.2.1 有效应力150
6.2.2 损伤本构模型151
6.2.3 临界损伤因子155
6.3 H62 铜合金的损伤本构模型157
6.3.1 有效应力157
6.3.2 损伤本构模型159
6.3.3 临界损伤因子163
6.4 损伤本构模型的推广167
6.5 损伤本构模型的硬化参数170
参考文献172
前言/序言
金属材料所组成的构件在一定的工作条件和期限内其内部或表面会不可避免地出现损伤，损伤的存在与扩展会导致材料的力学性能劣化。在一定外部因素(载荷、温度变化及腐蚀介质等)作用下，损伤会不断地扩展和合并，形成宏观裂纹，裂纹继续扩展最终会导致构件的断裂破坏。而材料的损伤断裂过程又依赖于内部微结构的演化。因此，研究材料损伤结构的起源与发展，对于准确理解金属材料损伤断裂过程，构造更加合理有效的损伤断裂模型具有十分重要的意义。
本书主要介绍了金属材料在宏观、细观及微观尺度下损伤演化行为的最新成果及研究进展。依章节顺序，对T2纯铜、H62铜合金、SLM Inconel 718合金以及SLM TC4合金在拉伸与疲劳载荷影响下的实验技术和损伤计算方法进行了详细阐述。为深入探索材料内外损伤的关系，采用了数字图像相关技术与纳米压痕技术等手段，对材料微观损伤演化机制进行了精细剖析。对表观损伤与材料内部相、弹性模量之间的关系进行了深入研究，旨在揭示材料表观损伤与内部损伤之间的内在联系。针对不同金属在损伤过程中的微观结构及表观应变场的演化行为进行了研究，并对其微观结构和表观应变场进行了详细的统计分析。采用形状因子、应变因子分别作为内部和外部损伤变量定量描述材料损伤演化规律，探讨不同合金的表细观损伤演化行为。
本书对于从事金属材料损伤断裂模型设计的工程技术人员、高等院校相关专业的师生全面了解金属材料宏细观损伤演化行为的总体方法学具有较高的参考价值，对工程实践亦具有较好的指导作用。
编著者
2025年2月
