损伤力学(损伤力学)研究材料或构件在各种加载条件下 ，其中损伤随变形而演化发展并最终导致破坏的过程中的力学规律。在外载或环境作用下，由细观结构缺陷（如微裂纹、微孔隙等） 萌生、扩展等不可逆变化引起的材料或结构宏观力学性能的劣化称为损伤。目录 损伤力学 damage mechanics 损伤力学 是固体力学的分支。 损伤力学认为，材料内部存在着分布的微缺陷，如位错、微裂纹、微空洞等，这些不同尺度的微细结构是损伤的典型表现。损伤在热力学中，视为不可逆的耗散过程。材料或构件中的损伤有多种，如脆性损伤、塑性损伤、蠕变损伤、疲劳损伤等。 损伤力学选取合适的损伤变量（可以是标量、矢量或张量），利用连续介质力学的唯象方法或细观力学、统计力学的方法，导出含损伤的材料的损伤演化方程，形成损伤力学的初、边值问题的提法，并求解物体的应力场、变形场和损伤场。 损伤力学可大致分为连续介质损伤力学、细观损伤力学和基于细观的唯象损伤力学。 损伤力学近年来得到发展并应用于破坏分析、力学性能预计、寿命估计、材料韧化等方面。从 1958 年 P.M.卡恰诺夫提出完好度（损伤度）概念至今，损伤力学仍处在发展阶段。 国际上公认的损伤力学体系尚在形成与发展之中。它与断裂力学一起组成破坏力学的主要框架，以研究物体由损伤直至断裂破坏的这样一类破坏过程的力学规律。材料或结构在损伤过程中，其内部微裂纹或空隙是相互作用、相互影响的，并不存在某一孤立的控制损伤发展状态的裂纹，而且人们也不可能对所有裂纹一一做出几何学的描述，更无法确定各裂纹尖端附近的应力场。因此，力学工作者把含有众多分散的微裂纹区域看成是局部均匀场，在场内考虑裂纹的整体效应，试图通过定义一个与不可逆相关的场变量来描述均匀场的损伤状态，这个场变量就是损伤变量。 损伤变量是表征材料或结构劣化程度的量度，直观上可理解为微裂纹或空洞在整个材料中所占体积的百分比。在损伤力学中，损伤变量实际上起着“劣化算子”的作用，材料或结构的损伤状态即是通过这些具有客观统计特征的损伤变量来描述的。从热力学的观点来看，损伤变量是一种内部状态变量，它能反映物质结构的不可逆变化过程。 损伤会引起材料微观结构和某些宏观物理性能的变化，所以损伤变量可从微观和宏观这两个方面选择。微观方面，可以选择裂纹数目、长度、面积和体积等；宏观方面，可以选择弹性模量、屈服应力、拉伸强度、密度等。不同的损伤过程，可以选择不同的损伤变量，即使同一损伤过程，也可以选择不同的损伤变量。 自1980年以来，各国学者先后定义了多种损伤变量来描述材料或结构的损伤状态，但他们都是以Kachanov定义的损伤变量为基础的。Kachanov定义的损伤变量被认为是损伤变量最早且最经典的表述，其表达的物理意义为结构有效承载面积的相对减少。 根据研究对象的复杂程度和力学描述方式的不同，损伤变量可以定义为标量、矢量或张量等不同形式。例如对于微裂纹各向同性分布的情况，损伤变量可采用标量形式；对于微裂纹有规律地平面分布的情况，可用与裂纹垂直的矢量表示损伤；对于微裂纹各向异性分布的情况，损伤变量可采用张量形式。虽然用张量表示损伤能够更真实地反映微观裂纹的排列状态及其力学特性，但是其数学表达式比较复杂，在工程应用方面存在较大难度。 定义损伤变量是建立损伤模型，对材料或结构进行损伤分析的前提。损伤变量选择的恰当与否决定着损伤模型的正确性。从力学应用上讲，损伤变量的选取应考虑到如何与宏观力学建立联系，并易于识别和量测。 理想的损伤变量应具有以下几个特点： （1）对损伤的描述有足够精度，这种描述可以是基于细观的，如微裂纹或微孔洞的几何尺寸、取向、配置等； （2）独立的材料参数尽可能少，便于数学运算和实验测定； （3）有一定的物理意义或几何意义。通常情况下，应力一般表示为与总面积Ac相关的内力分布集度，被称之为Cauchy应力或名义应力。 在考虑损伤效应时，实际应力必须表示为与有效承载面积Ay相关的内力分布集度，被称之为净应力或有效应力。损伤力学基本假定是损伤力学研究中非常关键的内容。不同的基本假定导致不同的损伤变量定义模式和不同的损伤本构关系。为得到与研究对象相应的损伤本构关系，必须对受损伤物体的特性进行合理假定。损伤理论中的基本假定主要有以下三种：应变等价假定、应力等价假定、）能量等价假定。4.1 应变等价假定应变等价假定认为，应力作用在受损材料上引起的应变与有效应力作用在无损材料上引起的应变等价。 基于应变等价假定，受损结构的本构关系可通过无损时的形式描述，只需将其中名义应力换成有效应力即可。4.2 应力等价假定应力等价假定认为，损伤状态下真实应变对应的应力和与虚构无损状态下有效应变对应的应力等价。 应变等价假定实际上包含了应力等价假定。4.3 能量等价假定能量等价假定认为，损伤状态下真实应变和应力对应的弹性余能和虚构无损伤状态下有效应变和有效应力对应的弹性余能等价。 基于能量等价得到的损伤本构关系和损伤的定义与基于应变或应力等价得到的关系式有所不同。
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细观损伤力学概况及其研究现状
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官方公共微信材料力学中,如何理解“物质的连续性决定了物质内的应力应变均为连续函数”这句话?总感觉应力是可以突变的啊.这句话是同济大学材料力学书上的一个思考题.但是画应力图的时候,就比如轴力图,是有突变的啊.如_百度作业帮
材料力学中,如何理解“物质的连续性决定了物质内的应力应变均为连续函数”这句话?总感觉应力是可以突变的啊.这句话是同济大学材料力学书上的一个思考题.但是画应力图的时候,就比如轴力图,是有突变的啊.如果应力是连续的不就和应力图有矛盾了?3楼：你说的应力图的问题我明白了.请麻烦再讲一下第一个问题,为什么“变形依然保持连续=>应变均连续”试想：有多个离散点均产生不同程度应变,其中一点应变与周围应变不连续,其余各点应变与周围连续.在这个情况下,所有点都产生应变,只是大小不同.为什么应变突变的点就能判断该点物质不连续?
我的理解是这样的物质的连续性=>物质受力产生形变后依然保持连续=>无论是弹性还是塑性应变均连续=>弹性模量和泊松比两个常量=>应力也必然连续注意这句话很严密,"物质内"这个限定保证了这句话的正确性.外力作用的点是可以产生应力突变的,但是外力只能作用于物体表面,突变产生在表面.这是我4年前的理解,到现在都没变,对错不知道,拿出来讨论下.我们画的轴力图只是一个直观的表达,表达出来的是截面平均受压的效果.实际情况杆不可能是一条线段,加载也不可能在杆的内部进行.其实应力发生突变的位置只有表面,内部连续.截面平均应力的突变由表面突变带来.解释一下你补充的问题,应变不连续（或者说应变有突变）,就说明在物质中所有点的位移不连续,也就是说完整的物体在这里已经破坏了,如果是一个点,就是这个点游离出来.重新将已经破坏的物体看做是另一个新物体,在这个新物体内部所有应力应变依然连续.}