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损伤演化方程:理解和应用

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前对损伤的演化远没研究清楚。在大多数损伤力学模型中,损伤演化方程通常依赖于直觉、观察以及对试验结果的解释。建立损伤演化方程的方法有以下两种:试验方法。仿照经典塑性理论,确定损伤准则/损伤面,进而利用正交流动法则建立损伤演化方程。

损伤演化方程:理解和应用

损伤力学定义了损伤变量以后,还必须描述这些损伤变量的演化规律。目前对损伤的演化远没研究清楚。在大多数损伤力学模型中,损伤演化方程通常依赖于直觉、观察以及对试验结果的解释。

建立损伤演化方程的方法有以下两种:

(1)试验方法。根据试验结果或直观经验,假定损伤变量演化方程的形式,然后由试验结果拟合其中的参数,此法没有明确的物理意义,对于确定损伤演化方程的试验所对应的应力状态下的材料行为可以较好地预测,但对其他应力状态就未必适用。(www.xing528.com)

(2)不可逆热力学方法。仿照经典塑性理论,确定损伤准则/损伤面(包含损伤变量),进而利用正交流动法则(即最大损伤耗能原理)建立损伤演化方程。确定理论上合理、与试验结果吻合良好的损伤准则对于构建多维应力状态下材料本构关系至关重要。

由于在热力学意义上损伤能释放率与损伤变量功共轭,即,其中,霍尔姆兹自由能势ψ(εe,qp,d)=ψe(εe,d)+ψp(qp,d)。同时,基于损伤能释放率的损伤准则能够同时考虑弹性和塑性加载历史,所以基于损伤能释放率(或其等效形式)的损伤准则较其他损伤准则具有坚实的热力学基础。通过损伤能释放率建立损伤准则/损伤面(包含损伤变量)以后,根据正交流动法则(即最大损伤耗能原理)即可得到损伤变量演化方程。

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