基于数字散斑相关实验测量的材料构型力的计算方法

摘要：

材料构型力学主要研究材料中的缺陷(夹杂、空穴、位错、裂纹、塑性区等)的构型(形状、尺寸和位置)改变时,所引起的系统自由能的变化.本研究将基于数字散斑相关技术,实验测量材料试件的位移场分布,随后通过材料构型力的定义式,计算求得弹塑性材料中缺陷构型力的分布.其方法概括如下:位移场通过数字图像相关技术测得;应变及位移梯度场利用三次样条拟合获得;线弹性材料应力通过简单线弹性本构方程获取,而塑性材料的表面应力场通过Ramberg-Osgood本构方程计算求得;弹塑性应变能密度分布则由应力—应变曲线数值积分获得.该方法对普通弹性材料或者弹塑性材料均适用,可以用于各种不同的缺陷及缺陷群的材料构型力测量.

关键词：构型力、数字图像相关(DIC)、复杂缺陷

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分类号：O346.1(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金青年项目11202156;国家自然科学基金面上项目11472205,11172228,国家自然科学基金创新团体11321062

在线出版日期：2014-12-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：579-588