Euclid空间中损伤变量表示的Riemann空间中的连续性方程

损伤作为一种缺陷,宏观上通常是在Euclid空间中通过虚拟构形的方式,以连续分布的损伤变量加以描述。但如果描述更复杂的缺陷,处理变形非协调性问题,仅停留在Euclid空间中是不够的。同时,针对工程中不同材料以及同种材料的不同损伤机制,目前尚未建立一个统一的损伤模型。根据Euclid空间中的四阶损伤变量张量,定义了处于自然状态中的损伤变形体在Riemann空间中的三阶拟塑性张量、四阶异物张量,并用其描述损伤缺陷。并给出Riemann空间中异物张量所满足的连续性方程。从而建立了损伤缺陷与Riemann空间的对应关系,以Riemann空间中Bianchi恒等式刻划损伤变形体的非协调性。使得可以在Riemann这样一个弯曲空间中讨论损伤所引起的材料力学性能的劣化。最后给出一个各向异性损伤的算例。

弹性损伤理论的几何-拓扑描述

材料内部微观几何缺陷通常是作为物理非线性问题在本构方程中考虑。针对连续介质弹性损伤理论作几何拓扑,采用非完整标架方法把材料内部微观几何缺陷转化为材料空间的弯曲,并体现在基本几何法则中。首先由连续损伤变量定义拟塑性张量,给出这些基本张量所满足的连续性方程和基本几何法则。由此建立了弹性损伤缺陷与Riemann流形的对应关系,将物理非线性问题转化为物理线性和材料所在空间的弯曲之和。最后讨论了二维情况下,各向同性晶格材料受各向异性损伤的算例。

几何-拓扑法建立的Riemannian空间弹性损伤连续性方程

损伤力学发展至今,涌现出了各种各样的损伤力学理论,但尚未出现比较公认的普遍的理论.并且在解决更复杂的损伤问题时碰到了更多的困难.用几何-拓扑的方法将弹性损伤缺陷与Riemannian空间建立了对应关系,把材料的这种物理缺陷转化为几何缺陷.由连续损伤变量定义了拟塑性损伤因子张量,再由拟塑性应变张量出发,推导出了Riemannian空间中的弹性损伤连续性方程.从而将一个非线性问题转化为一个线性问题和一个弯曲空间的叠加.

含微缺陷金属材料损伤理论的几何拓扑

本文针对含微缺陷金属材料损伤理论进行几何拓扑,采用非完整标架的方法把金属材料内部微观几何缺陷拓扑为材料空间的弯曲,并体现在几何方程中。首先通过释放应力将平直Euclid空间缺陷物质流形与Riemann流形建立对应关系,给出Riemann流形中含微缺陷金属材料的应变、应力状态以及几何法则、静力平衡方程,将物理非线性问题转化为物理线性问题和材料空间弯曲之和。最后讨论了二维情况下金属材料受各向异性损伤的算例。

弹性损伤理论的几何-拓扑模型

利用几何-拓扑的方法对弹性损伤进行描述,通过定义的拟塑性应变张量和拟塑性损伤因子张量,使不同材料具有不同损伤机制的损伤模型具有了一致的形式,使材料和损伤机制的不同仅体现在相应的拟塑性应变张量和拟塑性损伤因子张量具有不同的表达式。本文利用几何拓扑的方法推导出了Riemannian空间的弹性损伤连续性方程、几何法则,将材料的这种物理缺陷转化为几何缺陷来加以考虑,使弹性损伤问题转变成为一个弹性问题和一个弯曲空间的叠加。从而避免了其他损伤理论在求解损伤问题时因非线性方程组的复杂性而存在的困难,为研究损伤力学和解决非线性问题提供了一种新的思路。