基于M积分的脆性材料微缺陷等效损伤面积/体积表征

• 作者: 吕俊男 朱文洁 李群
• 来源期刊: 力学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 微缺陷 M积分 等效损伤面积 等效损伤体积 干涉效应
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 固体力学
• 页码范围: 297-306
• 页数: 10页
• 分类号: O346.1
• 字数: 7238字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/0459-1879-17-378

摘要

随着脆性材料在工程中的广泛应用,对脆性材料中微缺陷进行统一的损伤水平标定,具有重要的科学研究和工程应用价值.本研究提出一种基于M积分的材料等效损伤面积/体积标定方法,以具有相同M积分值的圆孔面积或球孔体积来标定复杂微缺陷构型的损伤水平,从而实现不同类型微缺陷真实损伤水平的统一表征.首先,基于Lagrangian能量密度函数推导了M积分定义式,并简述了M积分的物理意义,基于域积分方法实现二维/三维M积分的数值计算.随后,提出了基于M积分的材料缺陷等效损伤面积/体积标定方法,以圆孔面积/球孔体积来标定复杂微缺陷材料系统的损伤水平.最后,针对单轴拉伸载荷作用下的二维/三维脆性体含不同缺陷构型,具体计算了椭圆孔、裂纹以及双裂纹、双孔洞、裂纹和孔洞干涉等复杂缺陷构型情况下的等效损伤面积/体积,并详细分析了缺陷之间的干涉效应及影响因素.本研究旨在基于M积分等效方法量化脆性材料中各类微缺陷造成的损伤程度,实现损伤等级标定,有益于工程材料及结构的损伤容限设计及完整性评估.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李群	西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室	21	123	6.0	11.0
2	朱文洁	西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室	1	4	1.0	1.0
3	吕俊男	西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室	2	4	1.0	2.0