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目录3

前言3

上篇　梯度非均匀材料力学基础3

第一章　功能梯度材料基础3

1.1　功能梯度材料的定义3

1.2　功能梯度材料的历史发展过程4

1.3　功能梯度材料的应用范围5

1.4　功能梯度材料的制备技术简介6

1.5　功能梯度材料的组分材料分布8

参考文献10

第二章　非均匀材料的基本方程11

2.1　能量守恒定律11

2.2　功能梯度热弹性体的基本控制方程20

2.3　圆柱坐标系下的控制方程22

2.4　边界条件和初始条件24

参考文献26

第三章　梯度非均匀材料的宏观热弹性性能27

3.1　传统的细观力学分析模型27

3.2　细观力学分析模型在梯度材料热物性参数预测中的应用31

3.3　各种模型预测值的比较35

3.4　细观力学模型的适用性37

3.5　高阶理论38

参考文献39

第四章　梯度非均匀材料的动态热应力分析及优化设计42

4.1　一维瞬态温度场42

4.2　一维稳态温度场59

4.3　一维热应力59

4.4　优化设计问题61

4.5　基底／涂层结构受热冲击65

4.6　功能梯度圆筒受热冲击73

参考文献80

第五章　复杂载荷情况下的热应力分析82

5.1　有限元法的基本原理82

5.2　优化设计实例83

5.3　燃烧合成TiC-Ni功能梯度材料的热物理性能87

5.4　燃烧合成TiC-Ni FGM的热应力缓和95

第六章　梯度非均匀材料断裂力学的基本概念103

下篇　梯度非均匀材料的断裂力学103

6.1　边缘效应和奇异场106

6.2　梯度非均匀材料的裂纹尖端场107

6.3　功能梯度材料的J积分109

6.4　非均匀材料断裂力学问题的求解方法110

参考文献115

第七章　梯度非均匀材料的混合模式断裂问题121

7.1　平面弹性问题的基本方程121

7.2　无限非均匀介质中的混合模式裂纹122

7.3　梯度涂层和均匀基底之间的界面裂纹137

7.4　正交各向异性非均匀介质中的混合模式裂纹145

7.5　梯度多层介质的断裂156

7.6　非均匀介质断裂问题的级数解法163

参考文献177

第八章　裂纹平行于梯度方向时的断裂问题179

8.1　单个表面裂纹问题179

8.2　梯度涂层中的周期性裂纹193

8.3　材料特性任意变化时的求解208

参考文献216

附录A217

附录B217

附录C218

附录D218

第九章　梯度非均匀材料中的轴对称裂纹220

9.1　轴对称弹性问题的基本方程220

9.2　两均匀材料通过梯度层连接221

9.3　扭转载荷下的轴对称梯度多层介质251

参考文献257

第十章　梯度非均匀材料的热弹性断裂力学259

10.1　非均匀材料中的热裂纹259

10.2　梯度多层介质中贯穿型裂纹的热弹性断裂275

10.3　梯度多层介质中圆币型裂纹的热弹性断裂287

参考文献296

附录E296

附录F298

附录G299

结束语302