014--损伤力学与断裂力学@@@.ppt

力学发展的三个阶段及损伤力学定义破坏力学发展的三个阶段古典强度理论:以强度为指标断裂力学:以韧度为指标损伤力学:以渐进衰坏为指标损伤力学定义细(微)结构不可逆劣化(衰坏)过程引起的材料(构件)性能变化变形破坏的力学规律传统材料力学的强度问题两大假设:均匀、连续断裂力学的韧度问题均匀性假设仍成立,但且仅在缺陷处不连续损伤力学的评定方法均匀和连续假设均不成立损伤力学所研究缺陷的分类损伤力学中涉及的损伤主要有四种:微裂纹(micro-crack)微空洞(micro-void)剪切带(shearbond)界面(interface)损伤力学以处理方法的不同分为两类:连续损伤力学(ContinuumDamageMechanics,CDM)细观损伤力学(Meso-DamageMechanics,MDM)损伤力学与断裂力学的关系损伤力学分析材料从变形到破坏,损伤逐渐积累的整个过程;断裂力学分析裂纹扩展的过程。连续力学与力学模型之近代发展——力学分析范围之拓广损伤的种类弹脆性损伤:岩石、混凝土、复合材料、低温金属弹塑性损伤:金属、复合材料、聚合物的基体,滑移界面(裂纹、缺口、孔洞附近细观微空间),颗粒的脱胶,颗粒微裂纹引起微空洞形核、扩展剥落(散裂)损伤:冲击载荷引起弹塑性损伤;细观孔洞、微裂纹-均匀分布孔洞扩展与应力波耦合疲劳损伤:重复载荷引起穿晶细观表面裂纹;低周疲劳-分布裂纹蠕变损伤:由蠕变的细观晶界孔洞形核、扩展,主要由于晶界滑移、扩散蠕变-疲劳损伤:高温、重复载荷引起损伤,晶间孔洞与穿晶裂纹的非线性耦合腐蚀损伤:点蚀、晶间腐蚀、晶间孔洞与穿晶裂纹的非线性耦合辐照损伤:中子、射线的辐射,原子撞击引起的损伤,孔洞形核、成泡、肿胀损伤分类及损伤力学在工程中的应用损伤也可分为两大类:脆性损伤:韧性损伤:在工程问题中的应用材料的断裂破坏过程,局部损伤:启裂、扩展和分叉材料的力学与物理性能材料元的寿命预计(非线性积累)与无损检测的发展的关系CDM的边值问题材料的韧化机理与预计,韧脆转变连续介质力学观点-分布孔洞与损伤材料性能不同力学理论的研究路线