损伤力学(中科院课件).ppt

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讨论线索,损伤力学诞生的根源与断裂力学的关系-面对实际，抽象问题；损伤力学的几个基本概念以当前与将来科学与工程应用为目标；损伤力学已辐射到多个学科分支-发展是硬道理；损伤研究已从被动的理论描述发展到主动的安全控制；损伤力学应用的典型例子；,群体损伤缺陷的离散性,损伤局部化与强各向异性,损伤与断裂的耦合问题,应力应变曲线软化部分的不确定性,1,2,3,应力,应变,1,2,3,损伤演化过程,损伤力学力学性质蜕化了的材料性质。

断裂力学宏观裂纹裂尖附近的应力应变场。

均匀介质是假定，实际材料都不均匀,何时为均匀，何时不可以？

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介质的复杂性,有缺陷是材料的本性？

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复合材料本身意味其不均匀！

微结构也有缺陷，不均匀？

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Cellularmetalswithregularmicrostructures,Twodimensionalhoneycombs（a）hexagonal,（b）square,and（c）triangularcells,GibsonandAshby（1997）Cellularsolids,（a）,（b）,（c）,LNM,何时为均匀，何时不可以？

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几种具有优良微结构的材料的！

LNM,类金刚石薄膜,有缺陷、不均匀不一定是坏事！

注意观察不均匀是普遍的，均匀是相对的。

介质的复杂性,LNM,缺陷在不断演化！

缺陷在不断演化！

真实裂纹尖端的高倍照片,群体损伤缺陷的随机性与离散性,较低密度材料在不同载荷作用下的变形和失效形态,（a）0.0N,（b）10.0N,（c）32.7N,（d）49.8N,（e）53.9N,表象机制-规律理论,过程与状态,什么叫损伤？

什么叫损伤力学？

性能劣化强度降低、刚度减小；质地劣化-微裂纹、微孔洞、其它缺陷；物性变化-刚度、体积电阻、声导率、密度、延伸率；,表征测量演化规律与力学行为的相互影响规律-抑制愈合修复-控制,LNM,损伤与损伤力学定义,概念与方法,损伤与超弹性、塑性、粘性的区分,LNM,耗散与热力学第二定律,卸载线,塑性辅助线,塑性耗散,弹性功,损伤耗散,损伤力学的简单发展进程,-经典损伤理论-Kachanov（1958）Rabotnov空洞体积为表征量的各向同性损伤；Gurson推广到塑性力学中；蠕变、粘性理论也虑损伤；Lemaitre，Chaboche，。

热力学框架；-各向异性与群体效应-MurakamiandOhno的钱币形裂纹模型，DusanKrajcinovic:

非均匀,稠密缺陷与工程介质;当前发展趋向-追溯到原子结构的键合力破坏理论；-群体效应、临界状态与灾变-中国与力学所的研究工作;,一个继承、发展、否定、革新的历程,Stiffnessmatrixofdamagedmaterial,各向同性Isotropicalcase,各向异性Anisotropicalcase,?

率效应，应力重分配与灾变机制,率效应,LNM,灾变机制,载荷变形曲线分两支,1,2,载荷,变形,率效应,正确,错误,相当容易犯错误！

唯象损伤-模型,实验数据-曲线;等效应力,等效应变,等效参数;试配-拟合;内变量与热力学约束;,全知道；,1.只要知道,2.如果知道,可以猜想,3.很不容易，依赖试验、经验，有时甚至不是普通的函数。

物理损伤模型,微结构与基本构元;基本构元（1-D）的行为描述;按微结构特性计算所有基本构元的组合响应;,宏观应变,微构元变形,？

宏观应力,微构元力,损导致突发灾害的潜在危险,自驱动-屏蔽-损伤软化局部化-应力转移各向异性,生死单元功能,取向效应（非各向同性）仍无满意描述,初衷是什么？

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从理论到应用!

However,oneofthemessagesisthatthedamagemechanics,initsfocusonthedilutedensityofmicro-defectsandhomogeneoussolids,didnotaddresstheproblemsthatareofprimaryinterestinapplications.,Highlight,Thus,itisnotsurprisingthattheaircraftdesignconceptsofreliability,damagetolerance,multipledamagesitesandresidualstrengthhavelittleincommonwithDMasdefinesherein.Indeed,DMmustaddressthereliabilityofdamagedstructurestoconvincetheindustryofitspracticalvalue.,学到的与遇到的有差别。

应当也敢于面对实际？

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LNM,固体物理学的研究成果,LNM,损伤力学研究已辐射到许多学科分支,复合材料损伤；岩土的损伤；环境的复杂性与多场偶合；愈合，智能材料，监测；非传统力学的方法：

LNM,损伤力学有更广阔的发展空间,愈合-尚未认真研究的重要分支；抑制-延长枪炮寿命的有效手段；控制-智能诊断，智能修复，前途无量；,对症，办法，模型，理论能用,损伤部分学习要点,损伤与损伤力学定义；与断裂力学的关系；介质结构与缺陷演化的复杂性；损伤与超弹性、塑性、粘性的关系；损伤力学的简单发展进程；损伤各向异性、率效应、软化与尺寸效应；唯象-模型与物理模型的基本概念；损伤临界状态与灾变；损伤力学对其他学科分支的辐射；你身边的损伤力学；无损检测，寿命评估与安全管理；,1473912-,请指正,请讨论,请补充,批评恳切者考试优惠,3x3x3:

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纳米复合材料,LNM,何时为均匀，何时不可以？

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一种高级薄膜材料的微观照片,失效机制与失效形式,损伤力学与断裂力学对介质的基本看法有显著不同！

Assembleofblocks,泡沫介质-块体堆积介质,LNM,