裂尖應(yīng)變場原位實(shí)驗(yàn)研究
定 價(jià)：25 元
叢書名：國家自然科學(xué)基金、國家留學(xué)基金、內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目研究成果
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- 作者：李繼軍
- 出版時(shí)間：2018/9/1
- ISBN：9787111598213
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：O483-33
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：32開
本書在介紹固體缺陷及線彈性斷裂力學(xué)理論、掃描電子顯微鏡原理及結(jié)構(gòu)、幾何相位分析方法等的基礎(chǔ)上，將原位掃描電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)與幾何相位分析方法相結(jié)合，深入分析了5A05鋁合金、多晶鉬及單晶硅中微裂紋的萌生及擴(kuò)展過程，研究了裂紋尖端的微米尺度及亞微米尺度應(yīng)變場。
微裂紋是固體材料中一種非常重要的缺陷，它在材料的強(qiáng)度、失效以及其他結(jié)構(gòu)敏感性問題研究中起著至關(guān)重要的作用。微裂紋的擴(kuò)展最終會(huì)導(dǎo)致材料斷裂，甚至?xí)斐蔀?zāi)難性的后果。盡管許多研究者在材料微裂紋方面做了大量的研究工作，但由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備和技術(shù)上的局限性，人們對(duì)裂紋的形核及擴(kuò)展機(jī)制、裂紋尖端的動(dòng)態(tài)變化情況還不明確，許多很有價(jià)值的理論還需要用實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證和支持。
因此，斷裂理論的發(fā)展急需對(duì)微裂紋的形核、擴(kuò)展過程以及微裂紋尖端應(yīng)變場進(jìn)行高精度實(shí)驗(yàn)觀測。
原位掃描電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地研究材料在加載時(shí)的響應(yīng)，近年來成為一種非常有效且直觀的斷裂研究手段。幾何相位分析方法是一種基于高分辨率分析儀器和數(shù)字圖像處理技術(shù)的高精度納米尺度實(shí)驗(yàn)力學(xué)測試技術(shù)。本書將原位掃描電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)與幾何相位分析方法相結(jié)合，深入分析了５Ａ０５鋁合金、多晶鉬及單晶硅中微裂紋的萌生及擴(kuò)展過程，研究了微裂紋尖端的微米尺度及亞微米尺度應(yīng)變場，并與線彈性理論解進(jìn)行了比較。
本書的研究工作得到了國家自然科學(xué)基金（１１５６２０１６，１１６７２１７５，１１７６２０１３）、國家留學(xué)基金（２０１４５０４９） 及內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金（２０１８ＭＳ０１０１３，２０１３ＭＳ０１０７）經(jīng)費(fèi)資助，在此表示衷心的感謝。
在本書的編寫過程中，得到了上海海事大學(xué)趙春旺教授、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)邢永明教授、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)趙燕茹教授、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)郎風(fēng)超副教授的悉心指導(dǎo)，在此向他們表示衷心的感謝；研究生張偉光、翟毅、李士杰、聶曉夢等參與了本書的校稿和檢查等工作，在此對(duì)他們的辛勤勞動(dòng)表示衷心的感謝。
由于編寫水平有限，書中錯(cuò)誤和不足之處在所難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
李繼軍
目錄
前 言
第１章 緒論１
１.１ 固體缺陷１
�。�.１.１ 點(diǎn)缺陷２
�。�.１.２ 線缺陷５
�。�.１.３ 面缺陷６
１.１.４ 體缺陷７
�。�.２ 微裂紋研究進(jìn)展９
１.３ 實(shí)驗(yàn)力學(xué)測試技術(shù)的發(fā)展１４
�。�.４ 本書內(nèi)容安排１９
第２章 線彈性斷裂力學(xué)理論２２
�。�.１ 斷裂力學(xué)概述２２
�。�.２ 斷裂的分類２５
�。�.３ 線彈性斷裂力學(xué)基礎(chǔ)理論２９
�。�.３.１ Ｇｒｉｆｆｉｔｈ微裂紋理論及修正３０
�。�.３.２ 裂紋尖端附近的應(yīng)力場和應(yīng)力強(qiáng)度因子３３
２.３.３ 斷裂韌度及裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展判據(jù)３５
�。�.４ 本章小結(jié)
第３章 掃描電子顯微鏡３８
３.１ 掃描電子顯微鏡發(fā)展概述３８
�。�.２ 掃描電子顯微鏡的性能特點(diǎn)４０
３.３ 掃描電子顯微鏡的工作原理４２
�。�.４ 掃描電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)４３
�。�.５ 掃描電子顯微鏡的分類４６
３.６ 掃描電子顯微鏡圖像的襯度形成原理４９
�。�.７ 本章小結(jié)５１
第４章 幾何相位分析方法５２
�。�.１ 幾何相位分析方法的原理５２
４.２ 幾何相位分析的步驟５６
�。�.３ 掩模大小對(duì)幾何相位分析方法測定結(jié)果的影響分析５７
４.３.１ 實(shí)驗(yàn)過程５７
�。�.３.２ 結(jié)果與討論５８
�。�.４ 本章小結(jié)６１
第５章�。担粒埃典X合金微裂紋尖端應(yīng)變場原位實(shí)驗(yàn)研究６２
�。�.１ 實(shí)驗(yàn)方法６２
５.１.１ 幾何相位分析方法６２
�。�.１.２ 數(shù)字圖像相關(guān)方法６２
５.１.３ 試樣的制備６４
�。�.１.４ 原位掃描電子顯微鏡三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)６５
５.２ 結(jié)果與討論６６
�。�.２.１ 微裂紋萌生及擴(kuò)展分析６６
�。�.２.２ 微裂紋尖端應(yīng)變場分析７０
�。�.３ 本章小結(jié)７７
第６章 多晶鉬微裂紋尖端應(yīng)變場原位實(shí)驗(yàn)研究 ７９
�。�.１ 理論模型７９
�。�.２ 實(shí)驗(yàn)方法８１
�。�.２.１ 幾何相位分析方法８１
�。�.２.２ 試樣的制備８１
�。�.２.３ 原位掃描電子顯微鏡單軸拉伸實(shí)驗(yàn)８３
�。�.３ 結(jié)果與討論８４
�。�.４ 本章小結(jié)８９
第７章 單晶硅微裂紋尖端應(yīng)變場原位實(shí)驗(yàn)研究９１
�。�.１ 理論模型９２
７.２ 實(shí)驗(yàn)方法９２
�。�.２.１ 幾何相位分析方法９２
�。�.２.２ 試樣的制備９２
７.２.３ 原位掃描電子顯微鏡單軸拉伸實(shí)驗(yàn)９４
�。�.３ 結(jié)果與討論９４
７.４ 本章小結(jié)１００
第８章 總結(jié)和展望１０２
�。�.１ 總結(jié)１０２
８.２ 展望１０６
參考文獻(xiàn)１０８
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