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編輯推薦

適讀人群 ：力學性能檢測人員
《航空材料力學性能檢測》是23位一綫檢測人員實際檢測經驗的總結，主要包括力學公共知識、金屬材料、復閤材料的疲勞斷裂、持久蠕變、短時力學四大類檢測方法。主要以對航空材料的要求來介紹檢測方法，其中檢測方法也同樣適用於其他工業行業。

內容簡介

《航空材料力學性能檢測》是航空工業力學性能檢測人員的培訓教材。全書共4篇17章：基礎知識篇包括航空材料基礎知識、金屬的變形、金屬的斷裂與斷口分析和數據統計分析基礎知識；短時力學性能篇包括金屬的拉伸、硬度、衝擊、壓縮、彎麯、扭轉、剪切和工藝性能試驗以及復閤材料的短時力學性能試驗；疲勞斷裂力學性能篇包括金屬的高周疲勞、低周疲勞、斷裂韌度和裂紋擴展速率試驗以及非金屬材料的疲勞、斷裂和衝擊性能試驗；長時力學性能篇包括金屬的持久和蠕變性能及氫脆試驗。

目錄

序言
前言
第1篇基 礎 知 識
第1章航空材料基礎知識
1.1材料性能
1.1.1材料性能的分類
1.1.2材料性能與其成分、組織、工藝及結構設計的關係
1.2飛機設計思想的發展及對材料性能的要求
1.3航空主要金屬結構材料的分類及應用
1.3.1結構鋼和不銹鋼
1.3.2高溫閤金
1.3.3鋁閤金
1.3.4鈦閤金
1.4復閤材料概述
1.4.1復閤材料的定義
1.4.2復閤材料的組成
1.4.3復閤材料的主要特點
1.4.4復閤材料的分類
1.4.5復閤材料的應用
1.4.6復閤材料的基本力學性能
1.5力學性能試驗取樣與製備
1.5.1取樣類型及取樣原則
1.5.2試樣軸綫的標識方法
1.5.3試樣的製備
1.5.4試樣包裝與防護
1.6力學性能試驗方案設計
1.6.1試驗方案策劃
1.6.2試驗方法與步驟
1.6.3試驗質量控製
1.6.4數據處理方法及結果錶達
1.6.5試驗結果評估
思考題
第2章金屬的變形
2.1基本概念
2.1.1外力與內力
2.1.2變形的基本形式
2.1.3應力與應變
*2.1.4應力狀態的柔性係數
2.2金屬的彈性變形
2.2.1彈性變形的特點
2.2.2鬍剋定律
2.3彈性模量
2.3.1彈性模量的物理意義
2.3.2影響彈性模量的因素
2.3.3金屬的彈性與彈性比功
2.4金屬的塑性變形
2.5金屬的形變強化
2.5.1形變強化的工程意義
2.5.2形變強化麯綫和形變強化指數
2.5.3影響形變強化的因素
思考題
第3章金屬的斷裂與斷口分析
3.1斷裂的類型
3.1.1韌性斷裂與脆性斷裂
3.1.2穿晶斷裂與沿晶斷裂
3.1.3剪切斷裂與解理斷裂
3.1.4按受力狀態和環境介質分類
3.2斷口分析
3.2.1斷口分析的內容
3.2.2斷口分析的基本方法
3.3斷口的宏觀形貌特徵
3.3.1靜載荷下斷口的宏觀形貌特徵
3.3.2衝擊斷口的宏觀形貌特徵
3.3.3疲勞斷口的宏觀形貌特徵
3.3.4沿晶斷裂的宏觀形貌特徵
3.3.5實際構件斷口的宏觀分析
3.4疲勞斷裂的微觀形貌特徵
3.4.1疲勞裂紋擴展斷口的微觀形貌特徵
3.4.2近門檻值擴展區斷口的微觀形貌特徵
3.4.3低周疲勞斷口的微觀形貌特徵
3.4.4腐蝕疲勞斷口的微觀形貌特徵
*3.5應力腐蝕與氫脆斷口
3.5.1應力腐蝕斷口的形貌特徵
3.5.2氫脆斷口的形貌特徵
思考題
第4章 航空材料力學性能檢測目錄第4章數據統計分析基礎知識
4.1基本概念
4.1.1母體、個體和子樣
4.1.2平均值和中值
4.1.3方差和標準差
4.1.4變異係數
4.1.5隨機變量和概率密度函數
4.1.6分布函數和可靠度
4.2常用分布函數及其應用
4.2.1正態分布及其應用
4.2.2威布爾分布及其應用
4.2.3t分布及其應用
4.2.4χ2分布及其應用
4.2.5F分布及其應用
4.3迴歸分析簡介
4.3.1迴歸分析的基本概念
4.3.2一元綫性迴歸分析
4.4數據基值簡介
4.4.1-3σ基值
4.4.2A基值和B基值
4.4.3S基值
4.4.4典型基值
4.4.5數據基值錶達設計許用值的使用原則
4.5數值修約
4.5.1數值修約規則
4.5.2修約間隔為非10n單位的修約
4.5.3界限數值的修約
4.6試驗結果的測量不確定度簡介
4.6.1測量不確定度的基本概念
4.6.2測量不確定度的評定方法
4.6.3測量不確定度的評定步驟
4.6.4測量不確定度的評定實例
思考題
第2篇短時力學性能
第5章金屬的拉伸試驗
5.1基本概念
5.1.1拉伸圖和應力�燦Ρ淝�綫
5.1.2拉伸過程的物理現象及性能指標
5.1.3拉伸試驗標準的分析與比較
5.2試驗設備
5.2.1拉力試驗機
5.2.2引伸計
5.2.3高、低溫試驗裝置
5.3拉伸試樣
5.3.1比例試樣
5.3.2試樣的形狀和尺寸
5.3.3試樣的加工要求
5.4試驗前的準備工作
5.4.1測量試樣原始橫截麵積So
5.4.2標記原始標距Lo
5.4.3選擇試驗機和引伸計
5.4.4確定試驗速率
5.5強度指標的測定
5.5.1上、下屈服強度的測定
5.5.2規定塑性延伸強度的測定
5.5.3規定總延伸強度的測定
5.5.4規定殘餘延伸強度的測定
5.5.5抗拉強度的測定
5.6塑性指標的測定
5.6.1斷麵收縮率Z
5.6.2斷後伸長率A
5.6.3斷裂總延伸率At
5.6.4最大力總延伸率和最大力塑性延伸率
5.6.5屈服點延伸率Ae
5.7彈性模量及泊鬆比的測定
5.7.1彈性模量的測定
5.7.2泊鬆比的測定
5.8應變硬化指數n值的測定
5.8.1真應力和真應變
5.8.2試驗原理
5.8.3試驗程序
5.9高、低溫拉伸試驗
5.9.1高溫拉伸試驗
5.9.2低溫拉伸試驗
*5.10管材、絲材及薄闆的拉伸試驗
5.10.1金屬綫材拉伸試驗
5.10.2金屬管材拉伸試驗
5.11試驗結果的分析處理錶達
5.11.1試驗數據的分析處理
5.11.2試驗結果的數值修約
5.11.3試驗結果的錶達
5.12影響拉伸試驗結果的主要因素
5.12.1試樣形狀、尺寸及錶麵粗糙度的影響
5.12.2試樣裝夾的影響
5.12.3試驗速度的影響
思考題
第6章金屬的硬度試驗
6.1布氏硬度
6.1.1試驗原理
6.1.2試驗規範及相似原理的應用
6.1.3試樣及試驗儀器
6.1.4技術要求和試驗操作要點
6.1.5試驗結果處理
6.1.6應用範圍及優缺點
6.2洛氏硬度
6.2.1試驗原理
6.2.2試樣及試驗儀器
6.2.3技術要求和試驗操作要點
6.2.4試驗結果處理
6.2.5錶麵洛氏硬度
6.2.6應用範圍及優缺點
6.3維氏硬度
6.3.1試驗原理及特點
6.3.2試樣及試驗儀器
6.3.3技術要求和試驗操作要點
6.3.4試驗結果處理
6.3.5應用範圍及優缺點
6.4顯微硬度測定法
6.4.1維氏顯微硬度
6.4.2努氏顯微硬度
*6.5肖氏硬度
6.5.1試驗原理
6.5.2試樣及試驗儀器
6.5.3試驗操作要點
6.5.4試驗結果處理
6.5.5應用範圍及優缺點
思考題
第7章金屬的衝擊試驗
7.1概述
7.1.1加載速度與變形速度
7.1.2衝擊載荷下金屬變形與斷裂的特點
7.1.3衝擊韌度的意義
7.1.4衝擊試驗的應用
7.2夏比擺錘衝擊試驗
7.2.1試驗原理
7.2.2衝擊試驗方法標準
7.2.3試樣設計與製備
7.2.4試驗設備
7.3室溫衝擊試驗
7.3.1試驗前的準備工作
7.3.2試驗操作步驟
7.3.3試驗結果的處理及錶達
7.3.4影響衝擊試驗結果的主要因素
7.4高溫和低溫衝擊試驗
7.4.1高溫和低溫試驗裝置
7.4.2試樣定位
7.4.3試樣保溫時間
*7.4.4溫度補償
7.5其他衝擊試驗方法
7.5.1艾氏衝擊試驗方法
7.5.2落錘試驗方法
思考題
第8章金屬的壓縮、彎麯、扭轉和剪切試驗
8.1金屬壓縮試驗
8.1.1壓縮試驗的特點
8.1.2壓縮試驗原理
8.1.3試樣及設備
8.1.4壓縮力學性能測定
8.1.5壓縮試驗的破壞特徵
8.2金屬彎麯力學性能試驗
8.2.1彎麯試驗的工程應用及特點
8.2.2彎麯試驗原理
8.2.3彎麯力學性能的測定
8.3金屬扭轉試驗
8.3.1扭轉試驗的特點及應用
8.3.2扭轉試驗的原理
8.3.3扭轉力學性能的測試
8.3.4扭轉力學性能指標的測定
8.3.5扭轉試樣的斷裂分析
8.4金屬剪切試驗
8.4.1剪切試驗的特點及應用
8.4.2剪切試驗的原理
8.4.3剪切力學性能的測試
思考題
第9章金屬的工藝性能試驗
9.1金屬彎麯工藝性能試驗
9.1.1試樣與試驗裝置
9.1.2試驗程序
9.1.3試驗報告
9.2金屬杯突工藝性能試驗
9.2.1試樣
9.2.2試驗設備
9.2.3試驗程序
9.2.4試驗報告
9.3金屬絲材扭轉工藝性能試驗
9.3.1試樣
9.3.2試驗設備
9.3.3試驗程序
9.3.4試驗報告
9.4金屬頂鍛工藝性能試驗
9.4.1試樣
9.4.2試驗設備
9.4.3試驗程序
9.4.4試驗報告
9.5金屬反復彎麯工藝性能試驗
9.5.1試樣
9.5.2試驗設備
9.5.3試驗程序
9.5.4試驗報告
9.6金屬綫材纏繞工藝性能試驗
9.6.1試樣
9.6.2試驗設備
9.6.3試驗程序
9.6.4試驗報告
9.7金屬管材工藝性能試驗
9.7.1金屬管擴口試驗
9.7.2金屬管彎麯試驗
9.7.3金屬管捲邊試驗
9.7.4金屬管壓扁試驗
思考題
第10章復閤材料的靜態力學性能試驗
10.1拉伸性能試驗
10.1.1試驗原理
10.1.2標準試驗方法
10.1.3試樣
10.1.4試驗設備和夾具
10.1.5試驗過程
10.1.6試驗數據處理與錶達
10.2壓縮性能試驗
10.2.1試驗原理
10.2.2標準試驗方法分析
10.2.3試樣
10.2.4試驗設備和夾具
10.2.5試驗程序
10.2.6試驗數據處理與錶達
10.3彎麯性能試驗
10.3.1試驗原理
10.3.2標準試驗方法
10.3.3彎麯試樣
10.3.4試驗設備和夾具
10.3.5試驗程序
10.3.6試驗數據處理與錶達
10.4麵內剪切性能試驗
10.4.1試驗原理
10.4.2標準試驗方法
10.4.3麵內剪切試樣
10.4.4試驗機和應變測量裝置
10.4.5試驗程序
10.4.6試驗數據處理與錶達
10.5層間剪切性能試驗
10.5.1試驗原理
10.5.2標準試驗方法
10.5.3層間剪切試樣
10.5.4試驗設備和夾具
10.5.5試驗程序
10.5.6試驗數據處理與錶達
思考題
第3篇疲勞斷裂力學性能
第11章金屬的高周疲勞試驗
11.1基本概念
11.1.1疲勞破壞的特徵
11.1.2循環載荷
11.1.3循環應力參數
11.1.4疲勞試驗的分類
11.1.5疲勞S�睳麯綫
11.1.6疲勞極限
11.1.7高周疲勞標準試驗方法簡介
11.2試驗設備
11.2.1試驗機類型及特點
11.2.2疲勞試驗機
11.3疲勞試樣
11.3.1應力集中與應力集中係數
11.3.2試樣類型及設計原則
11.3.3試樣製備
11.4疲勞S�睳麯綫的測試方法
11.4.1單點試驗法
11.4.2成組試驗法
11.4.3升降法
11.5試驗數據處理及錶達
11.5.1疲勞S�睳麯綫的數學模型
11.5.2疲勞試驗記錄
11.5.3疲勞S�睳麯綫的繪製
*11.5.4等壽命麯綫圖
*11.6成組對比試驗結果的顯著性檢驗
11.6.1F檢驗
11.6.2t檢驗
11.6.3疲勞對比試驗
*11.7P�睸�睳麯綫
11.7.1基本概念
11.7.2P�睸�睳麯綫的繪製
*11.8金屬的腐蝕疲勞試驗
11.8.1腐蝕疲勞及特點
11.8.2測試技術要點
11.9影響疲勞極限的因素
11.9.1閤金成分與組織結構
11.9.2錶麵狀態與尺寸因素
思考題
第12章金屬的低周疲勞試驗
12.1基本概念
12.1.1滯後迴綫
12.1.2循環硬化和循環軟化
12.1.3循環應力�燦Ρ淝�綫
12.1.4應變�彩倜�麯綫
12.1.5低周疲勞的特點
12.2低周疲勞性能的測試
12.2.1標準試驗方法
12.2.2試驗設備
12.2.3試樣與製備
12.2.4測試技術要點
12.2.5低周疲勞試驗的特點
12.3循環應力�燦Ρ淝�綫的測定
12.3.1單試樣法
12.3.2多試樣法
12.3.3增級試驗法
12.4試驗數據的獲得、處理及錶達
12.4.1試驗數據的獲得
12.4.2試驗數據的處理
12.4.3試驗結果的錶達
*12.5金屬的熱疲勞
12.5.1熱疲勞現象
12.5.2熱疲勞試驗方法
*12.6金屬的熱�不�械疲勞
12.6.1熱�不�械疲勞現象
12.6.2試驗原理及力學行為模型
12.6.3熱�不�械疲勞試驗方法
*12.7金屬的疲勞�踩潯涫匝�
思考題
第13章金屬的斷裂韌度試驗
13.1基本

前言/序言

力學性能是指材料在外加載荷作用下或載荷與環境溫度的聯閤作用下所錶現的行為。材料承受載荷的力學狀態一般采用各種力學參量（如應力、應變、衝擊吸收能量、應力強度因子等）錶示，而錶徵材料力學行為參量的臨界值或規定值則稱為材料的力學性能指標（如屈服強度、塑性應變、斷裂韌度、蠕變強度、疲勞極限、疲勞裂紋擴展門檻值等）。這些性能指標不僅是評定和選用材料及確定加工工藝的基本依據，而且是工程應用、結構強度設計、壽命預測和結構完整性評估的不可或缺的重要基礎數據，是連接材料及工藝研究、結構設計和工程應用的橋梁。
現代飛行器的承載能力是指在特定的服役時間和服役條件下（復雜交變載荷、高溫、高速和腐蝕環境等）飛行器運行的安全性、可靠性、舒適性、經濟性和維修性等方麵的保障能力。承載能力取決於工程裝備的結構設計和材料的力學特性。航空裝備相對其他工程裝備而言，對材料性能的要求更加嚴格，性能指標更加先進，而且對不同類型的飛行器而言，設計對材料性能要求的關注重點也有所不同。因此對航空材料力學性能的檢測、錶徵和評價提齣瞭更高的要求。
檢測數據的真實、有效和可靠是航空工業對材料力學性能檢測提齣的基本要求。然而影響材料力學性能檢測數據真實性、有效性和可靠性的因素很多，主要涉及測試設備、測試方法、測試環境、測量溯源、試樣狀態及測試人員等方麵。其中測試人員既是從事測試工作的主體，也是保證檢測數據真實性、有效性和可靠性的第一因素，更是控製其他五個方麵因素的實踐者。測試人員對檢測設備的掌握程度、對測試標準和方法的認知程度等，對檢測工作的質量會産生重大的影響。因此編寫一套統一、完整的力學性能培訓教材，有組織地對測試人員進行係統培訓和從業資格取證就顯得尤為重要。
原航空工業金屬力學性能檢測人員資格鑒定委員會於1993年編製的內部培訓教材，至今已使用20餘年，為航空工業乃至社會各界的力學性能檢測人員的技術培訓與資格鑒定發揮瞭重要作用。隨著航空工業的發展和科學技術的進步，新材料、新工藝、新結構不斷湧現，材料測試技術與錶徵方式持續更新，對力學性能檢測人員的培訓與資格鑒定提齣瞭新的要求。本書在原內部培訓教材的基礎上進行瞭更新、補充和完善，使之與時俱進，以期更好地服務於航空工業及其他行業廣大從事力學性能檢測工作的同行們。
本書編寫的整體思路是力求使力學檢測人員不僅熟悉試驗操作的步驟，而且知道為什麼這樣做，如何做得更好、更為準確到位，因此本書體現齣實踐與理論並重的特色。在內容上，在充分論述基本概念和基本原理的基礎上，詳細描述瞭試樣、試驗設備、測試環境、測試方法和試驗操作要點等試驗細則，特彆強調對關鍵測試技術和測試方法要點的重點描述。希望此書能為從事航空材料力學性能檢測的工程技術人員提供一本既含基本原理錶述，又具實際工作指導作用的培訓教材或參考書。同時，也希

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