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损伤与断裂力学读书报告(12)

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1) 微裂纹(micro-crack);

2) 微空洞 (micro-void);

3) 剪切带 (shear bond);

4) 界面(interface)。

损伤力学以处理方法的不同分为两类:

1) 连续损伤力学(Continuum Damage Mechanics, CDM)。连续损伤力学将具有离散结构的损伤材料模拟为连续介质模型,引入损伤变量(场变量),描述从材料内部损伤到出现宏观裂纹的过程,唯像地导出材料的损伤本构方程,形成损伤力学的初、边值问题,然后采用连续介质力学的方法求解。

2) 细观损伤力学(Meso-Damage Mechanics, MDM)。细观损伤力学根据材料细观成分的单独的力学行为,如基体、夹杂、微裂纹、微孔洞和剪切带等,采用某种均匀化方法,将非均质的细观组织性能转化为材料的宏观性能,建立分析计算理论。

(5)损伤的种类

1. 弹脆性损伤:岩石、混凝土、复合材料、低温金属;

2. 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;

3. 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;

4. 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;

5. 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;

6. 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;

7. 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;

8. 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。

(6)损伤变量

在研究材料的损伤时一般取一个“代表性体积单元”,它比工程构件的尺寸

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