准脆性材料单轴拉伸破坏全过程物理模型研究

摘要：

试图建立由细观物理元件系统组成的物理模型,根据该模型的运动状态模拟准脆性材料的单轴受拉损伤破坏全过程.修正平行杆模型是基于准脆性材料单轴受拉破坏的宏观表现,考虑损伤材料名义应力和有效应力之间的等价关系,建立的考虑均匀损伤的物理模型.在此基础上,考虑破坏过程中局部软化阶段的尺寸效应,假设拉伸破坏过程发生在宽度一定的断裂过程区内,建立非局部的损伤物理模型--双本构物理模型,推导整个受力过程的本构关系.详细描述整个受力过程所经历的任意损伤状态,从一个新颖的视角对细观非均质材料的破坏机制进行探讨.通过该模型区分开实际试验过程中对应的峰值应力状态和出现宏观裂纹的临界状态,并且根据此临界状态将整个受力过程分为均匀损伤阶段和局部破坏阶段.算例表明,该模型可以较真实地反映准脆性材料在准静态单轴拉伸损伤破坏的整个过程中所表现出来的宏观特性.提出新的材料破坏理论--材料内在力学性能发挥机制理论,认为准脆性材料的整个受力破坏过程受这个内在规律支配.

关键词：材料力学、破坏理论、损伤断裂机制、细观非均质、应变软化、尺寸效应

所属期刊栏目：26

分类号：TB301(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金90510018;50679006;教育部新世纪优秀人才支持计划;辽宁省博士科研项目200551077

在线出版日期：2007-05-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：670-681