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内容大纲
《材料失效分析》阐明了失效分析学科的新体系，其中包括失效的新定义，失效模式的新分类，失效模式、失效形式、失效机理、失效缺陷和失效原因“五要素”的物理含义，失效模式与失效机理的相互关系，鱼骨图失效形式分析法以及失效分析程序与步骤等，并以实例展示了失效分析过程及其分析方法。本书系统论述了断裂、腐蚀、磨损、畸变等四类失效模式的基本概念和基础理论，尤其对畸变失效模式中涉及的11种变形机理及其表达式给予了细致的诠释。此外，精心遴选、编排了12个行业的12个典型失效案例，示范了具体的分析过程和采用的分析方法。各章节内容既相对独立，又紧密相连，循序渐进地展现了失效分析的基础理论、分析方法和工程应用，从而帮助读者深刻理解和把握失效分析的要点与精髓。
本书可作为高等院校材料、机械、化工、安全等相关专业的教学参考书，也可以作为相关领域科技人员、管理人员的专业参考书。 -
作者介绍
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目录
第1章 材料失效分析概论
1.1 引言
1.2 材料失效分析
1.3 失效分析的作用和意义
1.4 失效分析学科发展史
1.4.1 国际失效分析学科的发展由来
1.4.2 失效分析国际会议
1.4.3 失效分析国际期刊
1.5 我国失效分析学科发展历程
1.5.1 发展概况
1.5.2 现代发展
1.6 失效分析学科发展展望
1.7 本书的架构
习题
参考文献
第2章 失效分析体系新诠释
2.1 引言
2.2 失效的新定义
2.3 失效分析新体系
2.3.1 失效模式
2.3.2 失效形式
2.3.3 失效缺陷
2.3.4 失效机理
2.3.5 失效原因
2.3.6 泰坦尼克号沉没事故案例分析
2.4 失效模式与失效机理相互关系的新表述
2.4.1 断裂失效模式与失效机理
2.4.2 腐蚀失效模式与失效机理
2.4.3 磨损失效模式与失效机理
2.4.4 畸变失效模式与失效机理
2.5 失效分析的特点
2.5.1 综合性
2.5.2 系统性
2.6 失效分析程序和步骤
2.6.1 现场调查
2.6.2 外观检测
2.6.3 材料检验
2.6.4 微观分析
2.6.5 工艺评定
2.6.6 模拟试验
2.6.7 综合分析
2.6.8 事故结论
2.6.9 解决方案
2.7 典型案例示范分析
2.7.1 事故案例概况
2.7.2 现场调查和取样
2.7.3 钛管材质分析
2.7.4 环境介质分析
2.7.5 钛管破口分析
习题
参考文献
第3章 材料断裂失效模式与机理
3.1 引言
3.1.1 断裂失效分析的发展历程
3.1.2 工程材料和结构的断裂失效模式
3.2 脆性断裂
3.2.1 Griffith能量平衡理论
3.2.2 能量释放率
3.2.3 裂纹尖端应力和位移场
3.2.4 应力强度因子理论
3.2.5 应力强度因子和能量释放率的关系
3.2.6 小范围屈服裂纹尖端塑性区
3.3 韧性断裂
3.3.1 裂纹尖端张开位移（CTOD）
3.3.2 J积分
3.3.3 裂纹扩展阻力曲线
3.4 疲劳断裂
3.4.1 等幅交变载荷下的疲劳裂纹扩展
3.4.2 变幅交变载荷下的疲劳断裂
3.4.3 疲劳裂纹扩展的影响因素
3.5 蠕变断裂
3.5.1 蠕变裂纹扩展
3.5.2 蠕变裂纹扩展的影响因素
习题
参考文献
第4章 材料腐蚀失效模式与机理
4.1 腐蚀的基本概念
4.2 腐蚀的基本原理
4.2.1 化学腐蚀
4.2.2 电化学腐蚀
4.3 腐蚀的失效形式
4.3.1 均匀腐蚀
4.3.2 局部腐蚀
习题
参考文献
第5章 材料磨损失效模式与机理
5.1 磨损的基本概念
5.2 摩擦的基本原理
5.2.1 摩擦的分类
5.2.2 干摩擦
5.2.3 边界摩擦
5.2.4 流体摩擦
5.2.5 混合摩擦
5.3 磨损的失效形式
5.3.1 黏着磨损
5.3.2 磨粒磨损
5.3.3 疲劳磨损
5.3.4 冲蚀磨损
5.3.5 微动磨损
5.3.6 腐蚀磨损
5.3.7 其他磨损
习题
参考文献
第6章 材料畸变失效模式与机理
6.1 引言
6.2 畸变失效模式
6.2.1 材料畸变模式分类
6.2.2 结构畸变模式分类
6.2.3 其他畸变类型
6.3 畸变失效的影响因素
6.3.1 温度的影响
6.3.2 冲击高应变速率的影响
6.3.3 应力集中的影响
6.4 过载的计算方法
6.4.1 经典设计法
6.4.2 极限分析法
6.4.3 安全系数
6.5 畸变失效分析步骤
6.6 畸变失效的致因机理
6.6.1 设计缺陷和偏离规范
6.6.2 制造工艺和材料替代问题
6.6.3 复杂应力场与多因素协同失效
习题
参考文献
第7章 材料失效的分析技术
7.1 形貌观察与分析
7.1.1 外观检查和宏观分析
7.1.2 光学显微镜
7.1.3 扫描电子显微镜
7.1.4 透射电子显微镜
7.1.5 超声波显微镜
7.2 成分分析
7.2.1 金属材料成分分析
7.2.2 高分子材料成分分析
7.3 相结构分析
7.3.1 X射线衍射
7.3.2 电子背散射衍射
7.4 表面分析
7.4.1 X射线光电子能谱
7.4.2 二次离子质谱
7.4.3 俄歇电子能谱
7.4.4 拉曼光谱
7.5 腐蚀性能测试
7.5.1 现场挂片试验
7.5.2 C形环试样
7.5.3 U形弯曲试样
7.6 热性能分析
7.6.1 差示扫描量热法
7.6.2 热重分析
7.7 力学性能分析
7.7.1 拉伸试验
7.7.2 冲击试验
7.7.3 硬度试验
7.7.4 扭转试验
7.7.5 弯曲试验
7.7.6 剪切试验
7.7.7 压缩试验
7.7.8 疲劳性能测试
7.7.9 残余应力测试
7.8 无损检测
7.8.1 磁粉检测
7.8.2 渗透检测
7.8.3 超声波检测
7.8.4 射线检测
7.8.5 涡流检测
7.8.6 压力试验
7.9 模拟分析
7.9.1 试验验证
7.9.2 有限元分析
习题
参考文献
第8章 典型失效案例的示范分析
8.1 核电站主泵试验回路缠绕管式换热器异常泄漏的失效分析
8.1.1 失效背景
8.1.2 取样与试验表征方法
8.1.3 试验结果
8.1.4 综合分析与讨论
8.1.5 结论与对策
8.1.6 案例小结
8.2 热电厂电液伺服阀滑阀腐蚀磨损失效分析
8.2.1 失效背景
8.2.2 取样与试验表征方法
8.2.3 试验结果
8.2.4 综合分析与讨论
8.2.5 结论与对策
8.3 海上风电设备变压器超温燃烧的失效分析
8.3.1 失效背景
8.3.2 取样与试验表征方法
8.3.3 试验结果
8.3.4 综合分析与讨论
8.3.5 结论与对策
8.3.6 案例小结
8.4 制氢装置中变气不锈钢直管异常泄漏失效分析
8.4.1 失效背景
8.4.2 服役概况
8.4.3 外观检查与取样
8.4.4 表征方法
8.4.5 材质检验
8.4.6 介质分析
8.4.7 宏微观形貌分析和微区成分分析
8.4.8 失效机理分析
8.4.9 结论与对策
8.4.10 案例小结
8.5 废热锅炉省煤器换热管异常减薄的失效分析
8.5.1 失效背景
8.5.2 取样与试验表征方法
8.5.3 试验结果
8.5.4 失效机理分析与讨论
8.5.5 结论与对策
8.5.6 案例小结
8.6 冶金轧辊断裂分析
8.6.1 失效背景
8.6.2 宏观形貌检查
8.6.3 微观形貌表征
8.6.4 材质检查
8.6.5 金相检查
8.6.6 结论与建议
8.6.7 案例小结
8.7 地铁线附近埋地大口径燃气管道异常泄漏的失效分析
8.7.1 失效背景
8.7.2 取样与试验表征方法
8.7.3 试验结果
8.7.4 综合分析与讨论
8.7.5 结论与对策
8.7.6 案例小结
8.8 高速动车组传动齿轮早期开裂失效分析
8.8.1 失效背景
8.8.2 宏微观形貌观察
8.8.3 理化检测
8.8.4 失效机理分析
8.8.5 结论与建议
8.8.6 案例小结
8.9 车用储氢气瓶油循环疲劳试验泄漏失效分析
8.9.1 失效背景
8.9.2 取样与试验表征方法
8.9.3 试验结果
8.9.4 综合分析与讨论
8.9.5 结论与对策
8.9.6 案例小结
8.10 飞机用放沉淀阀异常断裂的失效分析
8.10.1 失效背景
8.10.2 放沉淀阀及其断件
8.10.3 材料性能鉴定
8.10.4 计算机断层扫描分析（CT）
8.10.5 断口宏观分析
8.10.6 样品灰分形貌观察
8.10.7 综合分析
8.10.8 结论与建议
8.10.9 案例小结
8.11 多层印制电路板失效分析
8.11.1 失效背景
8.11.2 印制电路板组装（PCBA）的取样与表征
8.11.3 PCB取样与试验表征
8.11.4 综合分析与讨论
8.11.5 结论与对策
8.11.6 案例小结
8.12 新能源汽车SiC功率模块在HV-H3TRB试验中异常失效的原因分析
8.12.1 失效背景
8.12.2 取样与试验表征方法
8.12.3 试验结果
8.12.4 综合分析与讨论
8.12.5 结论与对策
8.12.6 案例小结
习题
参考文献
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