考虑微结构的固体力学的进展和若干应用

1.引言 经典连续介质力学基于所有物体都具有连续分布的密度这一基本假设,认为所有的守恒定律对物体的任一部分,不管它多么小,都是适用的,而物体内任一点的状态仅与该点的一个无限小邻域有关。因此,在经典连续体力学中,材料的本构关系中并不出现特征长发,然而,实际上任何材料都有一定的微观结构,从而存在着某个或某些内特征长度。例如,晶

一种非局部弹塑性连续体模型与裂纹尖端附近的应力分布

本文提出一种非局部弹塑性连续体模型。在这个模型中,应力与弹性应变之间为非局部线性关系,而塑性应变与总应变历史相联系。对于形变理论,假定塑性应变张量与总应变偏量张量成比例,其比例因子是总有效应变的标量函数。将这一模型用于分析幂硬化弹塑性材料拉伸型裂纹尖端附近的应力场,利用经典断裂力学中所得的拉伸型裂纹尖端HRR奇性解的结果,在一维简化计算下导出了裂纹正前方的拉应力分布和最大拉应力的表达式,证明临界J积分准则可由非局部最大拉应力准则得到。用已有的实验数据计算了几种钢材在裂纹起始扩展时裂纹尖端附近的最大拉应力,发现其量级与晶格内聚强度相近。所得结果对于理解材料断裂过程的物理机理是有益的

一种非局部弹塑性连续体模型与裂纹尖端附近的应力分布

本文提出一种非局部弹塑性连续体模型。在这个模型中,应力与弹性应变之间为非局部线性关系,而塑性应变与总应变历史相联系。对于形变理论,假定塑性应变张量与总应变偏量张量成比例,其比例因子是总有效应变的标量函数。将这一模型用于分析幂硬化弹塑性材料拉伸型裂纹尖端附近的应力场,利用经典断裂力学中所得的拉伸型裂纹尖端HRR奇性解的结果,在一维简化计算下导出了裂纹正前方的拉应力分布和最大拉应力的表达式,证明临界J积分准则可由非局部最大拉应力准则得到。用已有的实验数据计算了几种钢材在裂纹起始扩展时裂纹尖端附近的最大拉应力,发现其量级与晶格内聚强度相近。所得结果对于理解材料断裂过程的物理机理是有益的

A thin liquid film and its effects in an atomic force microscopy measurement

Recently, it has been observed that a liquid film spreading on a sample surface will significantly distort atomic force microscopy (AFM) measurements. In order to elaborate on the effect, we establish an equation governing the deformation of liquid film under its interaction with the AFM tip and substrate. A key issue is the critical liquid bump height y(0c) at which the liquid film jumps to contact the AFM tip. It is found that there are three distinct regimes in the variation of y(0c) with film thickness H, depending on Hamaker constants of tip, sample and liquid. Noticeably, there is a characteristic thickness H* physically defining what a thin film is; namely, once the film thickness H is the same order as H* , the effect of film thickness should be taken into account. The value of H* is dependent on Hamaker constants and liquid surface tension as well as tip radius

石灰岩中应力波衰减机制的试验研究

本文提出了分析研究岩石杆中应力波衰减机制(初始微裂纹、节理、剪胀等因素的影响)的一种方法,并相应提出了减少波形振荡,提高试验精度的措施。利用这种方法,对这些因素引起应力波衰减的特点进行了初步探讨。此外还提出了在波传播时幅值无衰减的情况下,从一根杆试验中测得的应变波形,求得包括卸载在内的完整的动态滞迴应力应变关系的方法,这个方法比SHPB法更方便。实验结果说明,完整致密的石灰岩只有在剪张点以下方可当作弹性材料处理

随机缺陷对蜂窝结构动态行为影响的有限元分析

通过对胞壁随机移除的蜂窝结构动态变形过程的有限元模拟，分析了随机缺陷对蜂窝结构变形模式的影响，得到蜂窝结构在两个加载方向上的变形模式图及不同模式间转换的临界速度. 对含缺陷蜂窝结构平台应力的研究发现，当变形模式为过渡模式或动态模式时结构平台应力与冲击速度的平方成线性关系. 相同密度下，低缺陷蜂窝结构的平台应力在由过渡模式向动态模式转变的临界速度附近高于规则蜂窝结构，较高的随机缺陷则使蜂窝结构的平台应力在由准静态模式向过渡模式转变的临界速度附近显著下降