损伤力学用于岩石断裂的研究损伤力学的基本概念损伤变量及其确定损伤力学的分类损伤力学的研究方法一维损伤理论三维各向同性损伤理论基于细观力学的损伤理论损伤结构的有限元分析方法2.2损伤类型及损伤变量按照材料变形和状态区分弹性损伤(Elasticdamage):弹性材料中应力作用而导致的损伤。材料发生损伤后没有明显的不可逆变形,又称为弹脆性损伤;塑性损伤(Plasticdamage):塑性材料中由于应力作用而引起的损伤。要产生残余变形。蠕变损伤(Creepdamage):材料在蠕变过程中产生的损伤,也称为粘塑性损伤。这类损伤的大小是时间的函数。疲劳损伤(Fatiguedamage):由应力重复作用而引起的,为其循环次数的函数,往往又与应力水平有关;动态损伤(Dynamicdamage):在动态载荷如冲击载荷作用下,材料内部会有大量的微裂纹形成并扩展。这些微裂纹的数目非常多,但一般得不到很大的扩展(因为载荷时间非常断,常常是几个微秒)。但当某一截面上布满微裂纹时,断裂就发生了。损伤力学的基本概念和基本原理根据不同的损伤变量,如果不考虑损伤的各项异性,损伤变量可以是一个标量;如果考虑到损伤的各项异性,损伤可以是矢量或者张量;损伤是一个能量耗散的不可逆过程,损伤变量是用宏观变量代表内部因损伤或其他因素而发生的变化,叫做内部状态变量,简称内变量;目前,损伤变量的选择还具有一定的随意性,在选择时要注意具有明确的物理意义,还要尽量简单,便于分析计算和测量。2.2损伤类型及损伤变量损伤力学的基本概念和基本原理2.2损伤类型及损伤变量按照研究方法区分能量损伤理论(energydamage)由勒梅特(J.Lemaitre)等创立,以连续介质力学和热力学为基础,将损伤视为能量的转换过程,是不可逆的;由自由能和耗散势导出损伤的本构关系和损伤演化方程;几何损伤理论(geometrydamage)由村上澄男(SumioMurakami)等创立,认为损伤是由于材料种的微缺陷引起的;损伤的大小和演化与材料种微缺陷的尺寸,形状、密度及其分布有关;损伤力学的基本概念和基本原理2.2损伤类型及损伤变量根据不同的损伤机制,应选择不同的损伤变量。如果不考虑损伤的各向异性,得到变量是一个标量,即在各个方向的损伤变量的数值都相同,没有方向性。如果考虑到损伤的各向异性,损伤变量可以是一个矢量或二阶张量,甚至在有的研究中用过四阶张量的损伤变量。具体的损伤变量的形式要根据所研究问题的类型及其相应的损伤...