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第一章 身管静强度可靠性设计1

1.1 设计参数的统计分布1

1.1.1统计数据的获取途径与可靠程度1

1.1.2材料的静强度统计分布2

1.1.3几何尺寸的统计分布2

1.1.4静载荷的统计分布2

1.2 应力—强度干涉模型理论5

1.2.1求可靠度的一般表达式5

1.2.2应力和强度为正态分布型时的可靠度计算9

1.2.3应力和强度为非正态分布型时的可靠度计算12

1.2.4求可靠度的其他工程方法13

1.2.5安全因数与可靠度的关系18

1.2.6随机变量函数的均值和标准差的近似计算22

1.3 身管静强度设计23

1.3.1身管静强度设计的特点23

1.3.2最大压力曲线的确定24

1.3.3身管理论强度曲线的确定27

1.3.4身管静强度设计的一般步骤29

1.3.5单筒身管静强度设计举例30

1.4 身管静强度的可靠性设计36

1.4.1计算最大压力曲线的统计分布36

1.4.2计算理论强度曲线的统计分布37

1.4.3求均值安全因数38

1.4.4身管静强度可靠性设计的一般步骤38

1.4.5身管静强度可靠性设计举例39

1.5.1身管静强度可靠性指标的确定41

1.5 身管静强度可靠性设计需要深入研究的几个问题41

1.5.2最大设计压力曲线的统计分布计算42

1.5.3身管理论强度极限曲线的统计分布计算42

参考文献43

第二章 身管疲劳强度设计44

2.1 疲劳强度的基本概念44

2.2 疲劳破坏的特征和断口分析45

2.2.1疲劳破坏的特征45

2.2.2断口分析47

2.3 交变应力49

2.4 材料的疲劳极限与疲劳极限曲线52

2.5 影响构件疲劳极限的因素56

2.6.1对称循环下构件的疲劳强度计算61

2.6 几个特殊疲劳问题61

2.6.2非对称循环下构件的简化疲劳极限曲线62

2.6.3非对称应力循环疲劳强度计算64

2.7 疲劳强度理论在身管设计中的应用66

2.7.1裂纹扩展速率66

2.7.2疲劳寿命估算67

2.7.3构件检修周期70

2.8 疲劳损伤及累积损伤理论简介70

参考文献74

第三章 身管断裂强度设计75

3.1 断裂力学概述75

3.2 脆性断裂理论——能量释放率78

3.3.1应力强度因子79

3.3 线弹性断裂力学理论79

3.3.2小范围屈服时的线弹性断裂力学81

3.3.3线弹性断裂力学断裂判据84

3.4 应力强度因子的计算与实验测定86

3.5 断裂韧性的测试和影响因素90

3.5.1平面应变断裂韧性90

3.5.2平面应力断裂问题92

3.6 疲劳裂纹扩展与寿命计算96

3.6.1疲劳裂纹亚临界扩展规律96

3.6.2影响疲劳裂纹扩展的因素97

3.6.3疲劳裂纹扩展寿命计算102

3.7.1断裂力学在火炮身管设计中的应用基础103

3.7 断裂力学在火炮身管设计中的应用103

3.7.2断裂力学在火炮身管设计中的应用实例106

参考文献109

第四章 液压自紧身管强度设计110

4.1 概述110

4.2 自紧技术的基本理论110

4.2.1材料模型110

4.2.2自紧残余应力分析中两个常用的屈服条件113

4.2.3厚壁圆筒在两种屈服条件下的弹性极限压力114

4.3 理想弹塑性材料模型下的残余应力117

4.3.1Tresca屈服准则下的残余应力表达式117

4.3.2Mises屈服条件下的残余应力表达式122

4.4 半精加工后自紧身管的残余应力解析解130

4.5 考虑加卸载线性强化及鲍辛格效应的残余应力解析解132

4.5.1加载塑性区应力133

4.5.2加载弹性区应力135

4.5.3卸载屈服区应力136

4.5.4卸载弹性区应力139

4.5.5残余应力最终表达式140

4.5.6残余应力解析解的实验验证141

4.6 自紧身管的强度设计143

4.6.1身管自紧后不再加工时的弹性极限压力143

4.6.2自紧身管加工后的弹性极限压力144

4.6.3自紧身管强度的安全因数求法158

4.7自紧身管残余应力释放规律简介159

参考文献165

5.1 身管疲劳试验概述166

第五章 身管疲劳寿命的试验研究166

5.2 身管疲劳裂纹扩展速率的测定168

5.2.1裂纹扩展速率的测试方法及原理168

5.2.2身管疲劳寿命试验169

5.2.3迹线法中迹线时机的确定172

5.3 身管疲劳试验结果处理及分析175

5.3.1迹线宽度的处理方法175

5.3.2疲劳寿命试验结果分析177

5.4 身管疲劳试验举例183

5.4.1试件准备183

5.4.2试验及结果处理184

参考文献208