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【成果名称】 |
非均匀脆性介质损伤破坏的非线性非平衡统计理论 |
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【成果类别】 |
应用技术 |
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【 主题词 】 |
非均匀脆性介质%损伤破坏%非线性行为%非平衡统计%统计细观损伤力学%材料力学 |
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【成果公布日期】 |
2007-1-1
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【 完成人 】 |
柯孚久；夏蒙棼；李晖凌；白以龙 |
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【完成单位】 |
北京航空航天大学；北京大学；中国科学院力学研究所 |
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【联系单位名称】 |
北京航空航天大学
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【联系单位地址】 |
北京市海淀区学院路37号 |
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【成果简介】 |
该项目的主要成果是揭示了非均匀系统中损伤破坏非线性行为的几个重要共性规律，提出了一系列新的基本概念，建立了统计细观损伤力学的基本理论框架。一方面，用随机相关切片法，克服了大尺度系统造成的计算复杂性，阐明了演化诱致突变是非均匀脆性介质破坏的基本模式；发现了连接细观、宏观两个层次的跨尺度敏感性，它导致宏观破坏的样本个性行为，使系统呈现宏观不确定性；揭示了系统内应力场涨落的增强是重要的破坏前兆。另一方面，基于对大量细观损伤的统计描述和局域平均场概念，导出了细观损伤的统计演化方程， 基本解和相应的宏观损伤场方程；给出了作为破坏前兆的损伤局部化的判据，并用实测和数值实验验证。以上得到的演化诱致突变共性规律、统计细观损伤力学规律等结果，被国内外许多学者用于解决金属、岩石等介质在不同载荷(静载、冲击、疲劳等)下的破坏问题。该项目的论文引起国内外同行和跨行专家的极大关注。据不完全统计，先后被发表在物理学、力学、材料学、岩土工程学等约27种刊物的一批论文所引用，其中包括Phys.Rev.Lett.*， J. Appl.Phys.等著名国际刊物。在科学上，此项工作为研究非均匀介质的破坏问题提供了新思路、新途径。固体介质破坏是长期困扰科学界(特别是力学、物理学、材料科学等领域)的一个重大难题，大部分基本问题尚无令人满意的答案，此项工作推动了这个学科前沿的发展。在处理实际问题方面，此项目有广泛的应用前景，可为地震等严重自然灾害的机理及预测方法的研究提供新的线索；可为破坏机理及寿命预测的研究提供新的视角和手段；以各类复合材料为代表的新型材料的研制是材料科学发展的重要方向，该项目关于非均匀介质破坏规律的研究对于复合材料的设计有重要的参考价值。
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