损伤(sǔnshāng)力学•损伤的概念由于细观结构(jiégòu)(微裂纹、微孔洞、位错等)引起的材料或结构(jiégòu)的劣化过程称为损伤。•研究内容研究含损伤的变形固体在载荷、温度、腐蚀等外在因素的作用下,损伤场的演化规律及其对材料的力学性能的影响。•研究方法连续损伤力学细观损伤力学第一页,共一百一十二页。断裂力学(duànlièlìxué)•断裂过程由弥散分布的微裂纹串接为宏观裂纹,再由宏观裂纹演化至灾难性失稳裂纹,这一过程称之为断裂过程。•研究(yánjiū)方法断裂物理(细微观)线弹性断裂力学(宏观)(1920~1973)弹塑性断裂力学(宏观)(1960~1991)宏微观断裂力学第二页,共一百一十二页。与材料强度有关的断裂力学的特点:着眼于裂纹尖端应力集中区域的力场和应变场分布;研究裂纹生长、扩展最终导致断裂的动态过程和规律;研究抑制裂纹扩展、防止断裂的条件。给工程设计、合理选材、质量评价提供(tígōng)判据。第三页,共一百一十二页。断裂力学的分类:断裂力学根据裂纹尖端塑性区域的范围,分为两大类:(1)线弹性断裂力学---当裂纹尖端塑性区的尺寸远小于裂纹长度,可根据线弹性理论来分析裂纹扩展行为。(2)弹塑性断裂力学---当裂纹尖端塑性区尺寸不限于小范围屈服,而是呈现适量(shìliàng)的塑性,以弹塑性理论来处理。第四页,共一百一十二页。•固体力学基本问题材料和构件(gòujiàn)由变形、损伤直至破坏的力学过程损伤力学主要研究宏观可见的缺陷或裂纹出现以前的力学过程;断裂力学研究宏观裂纹体的受力与变形、以及裂纹的扩展(kuòzhǎn),直至断裂的过程。第五页,共一百一十二页。线弹性(tánxìng)断裂力学(一)•断裂概念及分类•材料的理论断裂强度•Griffith能量(néngliàng)平衡理论•应力强度因子主要(zhǔyào)内容第六页,共一百一十二页。断裂(duànliè)问题•据美国和欧共体的权威专业机构统计:世界上由于机件、构件及电子元件的断裂、疲劳、腐蚀(fǔshí)、磨损破坏造成的经济损失高达各国国民生产总值的6%~8%。•包括压力管道破裂、铁轨断裂,轮毂破裂、飞机、船体破裂等。第七页,共一百一十二页。断裂(duànliè)问题•基本概念一个物体在力的作用下分成两个独立的部分、这一过程称之为断裂,或称之为完全断裂。如果一个物体在力的作用下其内部局部区域内材料发生了分离,即其连续性发生了破坏,则称物体中产生了裂纹。大尺度裂纹也称为(chēnɡwéi)不完全断裂...