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內容簡介

　　《材料科學與工程學科係列教材：失效分析與選材》由失效分析及其工程案例和選材基礎、選材方法與工程應用兩部分組成。主要內容為：失效與失效分析方法，工程零構件主要失效形式，有限元在失效分析中應用，失效分析的工程案例，以及工程設計與製造的選材基礎，工程設計中常用選材方法，機械零構件的可靠性與選材，根據力學性能選材，幾種工況下的選材及應用。《材料科學與工程學科係列教材：失效分析與選材》將失效分析與選材用材相結閤，以更好地體現工程應用性，有助於培養學生的工程意識和解決實際問題的能力。為配閤理工院校高級應用型人纔培養，《材料科學與工程學科係列教材：失效分析與選材》強化典型案例及分析，各章節含應用實例13個以及失效分析的工程案例16個，有限元失效分析和零構件可靠性分析實例7個，選材用材實例35個。
　　《材料科學與工程學科係列教材：失效分析與選材》適用於金屬材料工程、材料類和機械類等專業（包括基礎班、卓越班）選修課的教材，也可供從事材料、機械設計及製造領域的工程技術人員參考。

目錄

第1篇 失效分析及其工程實例
第1章 失效與失效分析方法
1.1 失效的基本概念
1.2 失效原因概述與失效診斷
1.3 失效分析的思路與程序
1.4 失效分析常用實驗技術
1.5 失效分析方法
1.6 失效分析工作的發展
1.7 失效分析與材料科學及工程選材
本章小結
思考題與習題
第2章 工程零構件主要失效形式
2.1 零構件失效形式概述
2.2 過量變形失效
2.3 斷裂失效
2.4 磨損失效
2.5 環境作用引起的失效
2.6 零件加工缺陷與失效
2.7 零件熱處理缺陷與失效
本章小結
思考題與習題
第3章 有限元分析在零部件失效分析中的應用
3.1 材料科學有限元分析的基礎知識
3.2 有限元法失效分析的基本過程
3.3 ANSYS蠕變失效分析
3.4 ANSYS斷裂失效分析
本章小結
思考題與習題
第4章 失效分析的工程案例
4.1 材質因素引起的失效
4.2 機器零件的失效分析
4.3 模具的失效分析
4.4 典型易損件的失效分析實例
4.5 工程裝備失效分析實例
本章小結
思考題與習題

第2篇 選材基礎、選材方法與工程應用
第5章 工程設計與製造的選材基礎
5.1 工程設計中的選材因素
5.2 産品的選材
5.3 零件製造工藝與設計選材
5.4 材料選擇的經濟性考慮
5.5 綠色設計製造與綠色選材
本章小結
思考題與習題
第6章 工程設計中常用選材方法
6.1 經驗和傳統選材
6.2 半經驗選材
6.3 現代選材方法
6.4 定量化選材與應用
本章小結
思考題與習題
第7章 機械零構件的可靠性與選材
7.1 可靠性概述
7.2 可靠性設計原理
7.3 機械零構件可靠度計算
7.4 疲勞強度的可靠性分析
7.5 按可靠度選材
7.6 基於ANSYS的機械零構件可靠性分析
本章小結
思考題與習題
第8章 根據力學性能選材
8.1 按剛度選材
8.2 按強度選材
8.3 按韌性選材
8.4 按疲勞強度選材
8.5 按綜閤力學性能選材
本章小結
思考題與習題
第9章 幾種工況下的選材及應用
9.1 摩擦磨損條件下工作零件的選材
9.2 腐蝕環境下工作零件的選材
9.3 高溫用材及選擇
9.4 低溫用材及選擇
本章小結
思考題與習題
中英對照的關鍵詞
參考文獻

精彩書摘

　　《材料科學與工程學科係列教材：失效分析與選材》：
　　
　　（1）研磨衝蝕。流體中所帶粒子的相對運動方嚮幾乎與被衝蝕錶麵相平行的衝刷，如風機攜帶硬粒子的氣流對葉片的縱嚮衝刷。
　　（2）撞擊衝蝕。流體中固相粒子的相對運動方嚮與被衝蝕錶麵近於垂直的衝刷，如風機攜帶硬質子的氣流對葉片正斷麵方嚮的衝刷。
　　衝蝕磨損過程中，由於粒子的衝刷，在工件錶麵形成短程溝槽，使錶麵粗糙，有時粒子會在錶麵衝擊齣許多小坑。被衝蝕金屬産生一定的變形層，變形層內有裂紋産生。
　　腐蝕磨損是在摩擦磨損過程中，金屬同時與周圍介質發生環境（化學或電化學）反應，導緻錶層金屬的移失現象。有些時候，化學反應首先進行，接著腐蝕産物被機械作用除去；但機械作用也可以先於化學反應而形成非常小的磨痕，隨後磨痕再與環境起反應。即使是輕微的化學反應，也可以和機械作用彼此增強。
　　腐蝕磨損的主要特徵是在錶麵形成一層鬆脆的化閤物，當配閤錶麵發生相對運動時，化閤物層破碎、剝落或被磨損掉，新鮮錶麵裸露齣來，露齣的新錶麵很快又發生腐蝕磨損。如此，磨損加劇腐蝕，腐蝕加速磨損。如在鋼材錶麵生成一層紅褐色氧化物（Fe2O2）或黑色氧化物（Fe3O4）的磨損情況。
　　2.5環境作用引起的失效
　　2.5.1腐蝕失效
　　材料錶麵因與環境介質發生化學或電化學反應引起材料的破壞或變質稱為材料的腐蝕。腐蝕失效現象是普遍存在的，如鋼鐵結構在大氣中生銹、輪船外殼在海水中腐蝕，鐵鍬放置空氣中一段時問會生銹，地下金屬管道發生腐蝕滲漏，化工廠內金屬腐蝕損壞，等等。
　　1）腐蝕的分類
　　腐蝕的分類方法很多，常見的是兩種分類方法。
　　（1）按腐蝕機理分類：
　　①化學腐蝕。金屬在非電化學作用下的腐蝕過程，通常指在非電解質溶液及乾燥氣體中，純化學作用引起的腐蝕破壞，特點是在腐蝕過程中沒有電流的産生。金屬的高溫氧化；金屬在非電解質（如酒精、石油等）中的腐蝕等，就屬於化學腐蝕。
　　②電化學腐蝕。金屬錶麵與周圍介質發生電化學作用引起的破壞，特點是腐蝕過程中有電流産生。鋼鐵在潮濕的空氣中所發生的腐蝕是電化學腐蝕最突齣的例子。
　　③物理腐蝕。金屬由於單純的物理溶解作用所引起的破壞。金屬製品在液態金屬中就可發生物理腐蝕，如用來盛放熔融鋅的鋼容器，由於鐵被液態鋅所溶解而發生損壞。
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前言/序言

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