《多胞/泡沫材料的非線性斷裂力學》是依託北京理工大學，由范天佑擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多胞/泡沫材料的非線性斷裂力學
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：范天佑
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多胞/泡沫材料是一種新型的功能材料和結構材料，由於輕質和節省材料，並且比強度高，經濟效益高，具有廣泛的工程套用。為保證結構完整性，需要對這種材料的力學性能，包括變形和強度開展研究，其中斷裂問題具有重要意義。這種新材料表現出一種強烈的可壓縮塑性，所以體積應變不能忽略，這是同經典塑性的根本不同，導致本構方程極其複雜。現階段，其塑性力學的研究還處在初步階段。本項目首先要完善多胞/泡沫材料的塑性力學，進而發展基於此種塑性力學的非線性斷裂力學。研究的重點在構造精確分析解和近似分析解，同時發展有限元數值解法。根據大量裂紋問題的解析和數值解發現它的斷裂控制參量，提出相關的斷裂判據，達到創立多胞/泡沫材料非線性斷裂力學的目的。
結題摘要
本項目自2009年9月通知我們獲得批准之日起開始全面研究工作。已經取得的進展有以下幾方面： 一、開展了金屬泡沫材料這類特殊的體積可壓縮塑性變形材料的本構方程研究，針對TG模型，GAZT模型，DF模型和M模型，給出了系統的推導； 二、發展了這幾類可壓縮塑性變形材料的裂紋非線性分析的廣義內聚力模型，發展了求解它們的複變函數方法，得到了無限大體裂紋，有限尺寸中心裂紋試樣，單邊裂紋試樣的拉伸和彎曲的解析解，確定了裂紋尖端塑性區尺寸和裂紋尖端張開位移，這些解都是解析解； 三、探索了求解此類材料非線性裂紋問題分析的有限元方法，通過改進ANSYS軟體，計算了單邊裂紋拉伸試樣和彎曲試樣裂紋尖端張開位移和裂紋尖端塑性區形狀和尺寸； 四、到目前為止已發表和待發表的工作有8篇.
