三剪应力统一强度理论研究

材料强度理论研究是高等材料力学的一个重要研究领域,200多年来,各国学者提出了许多强度理论及试验研究结果.这些理论都是从不同的假设和力学模型出发,推导出不同的数学表达式,但一般只适用于某一类特定的材料.各种强度理论之间是否有联系?是否可能建立一个广泛适用的统一强度理论?自19世纪末以来,世界各国学者都在努力寻求建立统一强度理论,但一直没有成功.本文应用理论研究和试验验证相结合的方法,提出并验证了三剪应力统一强度理论。认为当作用于菱形十二面单元体上的三个主剪应力及其作用面上的三个正应力的函数达到某一极限值时,材料发生破坏.三剪应力统一强度理论是全应力理论,它用一个统一的线性表达式包含或逼近了现有的和其他新的各种单一和统一、线性和非线性、外凸和非凸的强度理论,形成了以单剪强度理论为下限、而以三剪应力强度理论为上限的一系列强度理论的新体系,实现了外凸强度理论和非凸强度理论的高度统一,使强度理论从适用于某一类材料、某种应力状态的单一强度理论发展为可以适用于各种材料及不同应力状态的统一强度理论,并能更大程度地发挥材料的强度潜力.通过与大量试验结果的对比分析表明:三剪应力统一强度理论可以广泛适用于各种材料及其不同的应力状态.

菱形十二面体闭孔多孔材料表征量特性研究

依据孔穴形成原理建立了描述多孔材料的闭孔粗棱菱形十二面体几何模型。给出了相对密度对微结构的依赖性及归一化关系;对相对弹性模量、泊松比进行了模拟计算,分析了微结构、相对密度对其的影响规律。结果显示,单胞壁厚是多孔材料相对密度增量的次要影响因素,壁面连接曲率半径是主要影响因素;壁面和壁面相交处增加固体对弹性模量的影响效果相同。研究结果可为多孔材料的参数设计提供理论依据。