损伤力学

损伤力学(破壞力學)是有關材料受損的形式以及其建模,以便有助於對材料開始受損、損傷擴散及斷裂進行工程的預測,而不需要進行實務上複雜的顯微組織分析[1]

损伤力学是典型用工程方式針對複雜現象建模的例子,引用美國機械學家Dusan Krajcinovic的說法「人們常認為工程研究的終端目標不是對現象有更深入的了解,而是提供一個可以應用在設計上的預測工具」[2]。损伤力学是工程力学的一環,以连续介质力学為基礎。

大部份损伤力学的工作都會用狀態變數表示材料硬度上的受損.以及在考慮熱及機械的負載及材料老化後,材料還可使用的壽命[3]。狀態變數要是可以量測的,例如裂纹密度,或是一些巨觀的量值,例如硬度熱膨脹係數、殘餘壽命等。狀態變數有共軛的熱力學力來產生進一步的损伤。一開始材料是完好的,有一個损伤啟動的準則預測材料開始受損,除非材料開始受損,不然不會出現自發性的損傷演進,因此需要一個損傷演進的模型。在較類似塑性的損傷模型下,損傷演進是由析出硬化來控制,另一方面微观力学英语micromechanics的損傷模型可以在沒有額外材料特性的情形下,預測材料受損的開始以及損傷的演進[4]

參考資料编辑

  1. ^ Krajcinovic, D., Damage mechanics (1989) Mechanics of Materials, 8 (2-3), pp. 117-197.
  2. ^ Dusan Krajcinovic, Mechanics of Materials 8 (1989) 169.
  3. ^ Struik, L C E, Physical aging in amorphous polymers and other materials, Elsevier Scientific Pub. Co. ; New York, 1978, ISBN 0444416552 : 9780444416551.
  4. ^ Barbero, E.J., Cortes, D.H., A mechanistic model for transverse damage initiation, evolution, and stiffness reduction in laminated composites (2010) Composites Part B: Engineering, 41 (2), pp. 124-132.

相關條目编辑