用裂纹密度参数评价PVD硬质涂层断裂韧性的研究

本文根据裂纹体自洽模型,推导出裂纹密度参数关系式,并采用压痕法,通过统计压痕域的裂纹几何,计算裂纹密度参数,以此来评价涂层的断裂韧性。涂层的裂纹密度参数与涂层的膜/基结合力有良好的对应关系,裂纹密度参数的设置对研究涂层的断裂韧性,揭示涂层的磨损与剥落过程,在理论上和工程上都颇有意义。

利用重复重力观测资料研究地震活动与地壳的损伤演化过程

利用细观损伤力学模型建立了地壳损伤演化过程与地球重力场变化的关系 ,讨论了利用重力观测资料计算地壳微裂纹密度参数变化分布的理论与计算方法。利用河西地区 1992～ 1999年多期重复重力观测资料对该地区的裂纹密度参数变化进行了计算 ,并将计算结果与该地区的各观测时间段内相应发生的一级以上地震活动进行了对比分析 ,取得了一些有意义的结论和认识。

各向同性损伤与损伤扩展力

讨论用双标量表征各向同性损伤的具体形式，扼要阐明损伤扩展力的物理含义和各向同性损伤扩展力的计算表达式，导出各向同性损伤、损伤扩展力与细观的裂纹密度参数之间的定量关系。最后给出计算实例。

复合材料层合板低速冲击损伤分析的连续介质损伤力学模型

针对复合材料层合板低速冲击损伤问题,提出了一种各向异性材料连续介质损伤力学模型,模型涵盖损伤表征、损伤起始判定和损伤演化法则3个方面.通过材料断裂面坐标下的损伤状态变量矩阵完成损伤表征,并考虑断裂面角度的影响,建立了主轴坐标系下的材料损伤本构关系.损伤起始由卜克(Puck)失效准则预测,损伤演化由断裂面上的等效应变控制,服从基于材料应变能释放的线性软化行为.模型区分了纤维损伤和基体损伤,并根据冲击载荷下层内产生多条基体裂纹继而扩展至界面形成层间裂纹(分层)的试验观察,引入基体裂纹饱和密度参数表征层间分层.以[0_3/45/-45]_S和[45/0/-45/90]_(4S)两种铺层的复合材料层合板为例,预测了不同冲击能量下复合材料层合板的低速冲击损伤响应参数,试验结果证明了连续介质损伤力学模型的有效性.模型在不同网格密度下的计算结果表明单元特征长度的引入可以在一定程度上降低损伤演化阶段对网格密度的依赖性.