材料损伤断裂材料损伤断裂(duànliè)(duànliè)理论理论材料损伤断裂材料损伤断裂(duànliè)(duànliè)理论理论*第一页,共四十三页。大纲(dàgāng)*概况线弹性断裂力学理论弹塑性断裂力学理论材料细观损伤(sǔnshāng)理论总结第二页,共四十三页。*概况(gàikuàng)断裂损伤力学是固体力学的一个分支,是断裂力学和损伤力学的简称。断裂力学是研究含裂纹固体介质的强度和裂纹扩展规律的学科,它采用均匀性假设,且假设仅在材料缺陷(quēxiàn)处不连续;损伤力学是研究材料内部存在错位“夹杂”微裂纹和微孔洞等分布缺陷(quēxiàn)时,在外荷载作用下损伤的演化规律及其对力学性能的影响,二者共同描述了结构从原有缺陷(quēxiàn)到宏观裂纹形成继而断裂的全过程。1962年M.Kaplan首先运用断裂力学方法分析混凝土裂缝.混凝土损伤力学的研究(yánjiū)现状损伤力学是研究混凝土构件中宏观裂纹出现前材料的力学行为,按照荷载形式的不同,可以将损伤理论分为静力损伤模型和动力损伤模型。静力损伤本构模型主要有Marzars模型,Krajcinovic模型和Sidoroff模型等。动力损伤模型分两类:1)结构受周期性循环荷载作用;2)结构受到加载速率很大的荷载作用,主要模型有Sauris模型、Bui模型、Henty模型等。第三页,共四十三页。*混凝土断裂力学(duànlièlìxué)的研究现状国内外很多研究(yánjiū)学者进行各种断裂模式(张开型、滑开型、撕开型、复合型)的试验研究以及断裂韧度的测试,提出了一系列应力强度因子的计算方法和经验断裂判据,主要成果有:A.Griffith用弹性体能量平衡的观点研究了玻璃等脆性材料中的裂纹扩展问题,提出了断裂临界应力作为材料断裂的判据,但模型基于线弹性理论,仅限于理想脆性材料。1961年wells提出了弹塑性条件的断裂COD准则:当裂纹尖端在荷载作用下张开位移达到临界值时,裂纹就会开裂,若继续增加载荷,达到裂纹失稳点时,材料就失效破坏。1955年J.R.Irwin用弹性力学理论分析了裂纹尖端应力应变场,提出了裂纹尖端附近的强度因子,建立了裂纹强度因子判据。我国的徐世烺和H.W.reinhardt系统发展了基于裂缝扩展粘聚力的Kr阻力(zǔlì)曲线准则,建立了实用的双K断裂准则,可用于描述半脆性材料的裂缝起裂,稳定扩展和失稳破坏全过程。但主要问题有:确定双K断裂参数的最小尺寸,全级配混凝土双K断裂参数的试验,不同强度等级混凝土及不同级配混凝土软化本构关系,不同强度等级混凝土及不同级配混凝土断裂能Gp的...