本书介绍了裂纹应力分析，线性断裂力学，非线性断裂力学，断裂动力学，数值方法，非奇异断裂理论探索，新材料断裂理论和材料分离机制的多层次、跨尺度研究等内容。本书内容丰富，讲解深入浅出，具有很强的可读性。

本书介绍了裂纹应力分析，线性断裂力学，非线性断裂力学，断裂动力学，数值方法，非奇异断裂理论探索，新材料断裂理论和材料分离机制的多层次、跨尺度研究，三维问题以及某些应用实例等。并对断裂理论及其数学方法作了系统阐述。

本书可供力学专业及相关专业高年级学生、研究生、大学教师、科研人员以及有关工程技术人员阅读。

前言

绪论

 1.断裂的晶体学分类——解理断裂与滑移断裂

 2.断裂的工程学分类——脆性断裂与韧性断裂

 3.影响材料脆性与韧性的因素

 4.裂纹的成核与扩展

 5.Inglis解与Griffith理论

 6.Orowan与Irwin对Griffith理论的解释与发展

 7.低应力脆性破坏与线性弹性断裂力学

 8.对裂纹顶端较大范围塑性变形的处理——非线性断裂力学

 9.对惯性效应的处理——断裂动力学

 10.断裂力学的应用

第一章 二维裂纹的应力分析基础

 第一节 受拉伸或内压的平面孔洞或裂纹问题

 第二节 平面孔洞或裂纹的面内剪切

 第三节 反平面或纵向剪切的孔洞或裂纹

 第四节 复势法的某些发展

 第五节 基于Westergaard方法的裂纹解

 第六节 无限平面中的多条裂纹问题的解

 第七节 裂纹面的位移

 第八节 平面裂纹解的一般结构——Williams特征展开

 第九节 二维裂纹问题的积分变换解

第二章 线性弹性断裂力学

 第一节 断裂模式和裂纹的渐近应力与位移场

 第二节 应力强度因子和断裂判据

 第三节 应力强度因子——定义与实例

 第四节 有限尺寸裂纹体的应力强度因子

 第五节 确定应力强度因子的其他方法

 第六节 进一步讨论K判据

 第七节 能量释放率，G判据

 第八节 裂纹顶端的塑性区和小范围屈服修正

 第九节 平面应力裂纹扩展阻力曲线法

第三章 三维裂纹问题和线性弹性断裂力学的应用

 第一节 轴对称三维问题弹性静力学基本方程组

 第二节 Hankel积分变换

 第三节 用IIankel变换求解轴对称问题

 第四节 带圆盘状裂纹的物体在轴对称受力时的解，KⅠ，KⅡ的计算

 第五节 非轴对称问题，Muki解法

 第六节 带圆盘状裂纹的物体在剪切作用下的解，KⅡ，KⅢ的计算

 第七节 带圆盘状裂纹的物体受弯曲作用或弯曲与拉伸联合作用下的解，KⅠ的计算

 第八节 带圆盘状裂纹的物体受扭转作用下的解，KⅢ的计算

 第九节 带圆盘状裂纹的有限直径柱体受均匀拉伸作用时KⅠ的近似解

 第十节 三维问题的一般解，Boussinesq-Лaпкович-Neuber方法

 第十一节 受均匀拉伸的椭圆盘状裂纹问题，Green-Sneddon解

 第十二节 半椭圆表面裂纹问题

 第十三节 有限尺寸物体中的三维裂纹问题

 第十四节 线性弹性断裂力学应用简介

第四章 非线性断裂力学——材料非线性效应的处理

 第一节 裂纹顶端张开位移

 第二节 Dugdale模型

 第三节 大范围和全面屈服情形——半经验公式

 第四节 J积分的定义和路径守恒性

 第五节 线性弹性材料J与G和K的关系

 第六节 J与裂纹试样变形能之间的关系的讨论

 第七节 全量塑性理论的裂纹顶端应力分析的渐近解——HRR解

 第八节 J积分与裂纹顶端应力场和应变场的奇异性

 第九节 HRR场的解析解研究

 第十节 J积分与张开位移的关系

 第十一节 平面应力裂纹缓慢扩展

 第十二节 结论与讨论

第五章 断裂动力学——惯性效应的处理

 第一节 动态效应

 第二节 裂纹的动态起始扩展

 第三节 裂纹与弹性波的相互作用

 第四节 裂纹的快速传播

 第五节 动态断裂判据与止裂

 第六节 三维动态断裂研究

第六章 数值方法及其应用

 第一节 边界配置法和常用试样的应力强度因子

 第二节 二维静态边界积分方程一边界元方法及其在断裂力学中的应

 第三节  三维静态边界积分方程一边界元方法及其在断裂力学中的应

 第四节 弹性与断裂动力学中的边界积分方程一边界元方法

 第五节 结论与讨论

第七章 非奇异断裂理论探索

 第一节 一点说明

 第二节 奇异性断裂力学评价

 第三节 真实裂纹模型的求解探讨

 第四节 可能的裂纹扩展判据

 第五节 结论与讨论

第八章 新材料断裂理论

 第一节 晶体与准晶体

 第二节 准晶弹性理论框架

 第三节 准晶的二维裂纹问题

 第四节 准晶的三维裂纹问题

 第五节 准晶裂纹动力学问题

 第六节 准晶线性弹性断裂理论

 第七节 多胞材料及其性质

 第八节 多胞材料的连续本构模型

 第九节 多胞材料的裂纹解——基于内聚力模型

 第十节 多胞材料平面应力裂纹扩展问题

 第十一节 结论与讨论

第九章 材料分离机制的多层次、多尺度研究

 第一节 晶体原子间相互作用力

 第二节 解理断裂的半定量分析——理想晶体的强度

 第三节 离子晶体断裂的半定量近似分析

 第四节 体心立方铁(bcc-Fe)I型裂纹的分子动力学模拟

 第五节 裂纹与位错的相互作用

 第六节 微裂纹演化成一条主裂纹的非平衡统计力学分析

 第七节 基于一维链模型的键断裂的量子力学分析

 第八节 结论与讨论

第十章 断裂理论的应用实例详细讨论

 第一节 工程中结构断裂强度分析的主要步骤

 第二节 电站大型锻件的断裂分析

 第三节 铣床主轴断裂分析

 第四节 长江葛洲坝2号船闸人字门拉杆断裂分析

 第五节 唐山大地震的主震与强余震破裂形态的断裂力学分析

 第六节 断层不稳定性以及低应力降现象的断裂理论分析

 第七节 结论与讨论

附录一 弹性理论与塑性理论基本关系

 A1.1 弹性体变形

 A1.2 弹性体的应力分析

 A1.3 曲线坐标系

 A1.4 应变与应力张量的坐标变换

 A1.5 应力与应变之间的关系

 A1.6 弹性力学问题求解途径

 A1.7 全量塑性力学本构关系

 A1.8 增量塑性本构关系

 A1.9 固体变形的几种特殊情形

 A1.10 弹性动力学与波动

附录二 函数论方法及其在二维弹性与裂纹问题中的应用及补充推导

 A2.1 复变函数基本公式

 A2.2 平面问题的函数论方法基础

 A2.3 化边值问题为函数方程

 A2.4 无限大平面中的孔洞与裂纹的解

 A2.5 无限平面中构型稍复杂的裂纹

 A2.6 反平面裂纹问题

 A2.7 有限尺寸裂纹体和超越函数保角映射

 A2.8 化裂纹问题为Riemann-Hilbert问题

 A2.9 动态裂纹问题的函数论方法

 A2.10 准晶裂纹问题的函数论方法

附录三 解的积分表示与相关的积分方程及补充推导

 A3.1 Fourier变换及其应用

 A3.2 Laplace变换及其应用

 A3.3 Mellin变换及其卷积

 A3.4 Hankel变换及其应用

 A3.5 Abel积分方程

 A3.6 对偶积分方程——Titchmarsh方法

 A3.7 对偶积分方程——Copson解法

 A3.8 Wiener-Hopf方法及其在求解一类对偶积分方程中的应用

 A3.9 联立对偶积分方程组及其应用

 A3.10 半平面中边界裂纹解的补充推导

 A3.11 第二类Fredholm积分方程的数值解

附录四 有关特殊函数的初步资料以及对正文的某些补充计算

 A4.1 Bessel函数

 A4.2 修正Bessel函数

 A4.3 T-函数

 A4.4 超几何级数

 A4.5 椭圆积分与椭圆函数

 A4.6 椭圆盘状裂纹问题的补充计算