計算力學(xué)與斷裂力學(xué)
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計算力學(xué)與斷裂力學(xué)的視頻教程
ABAQUS材料斷裂與失效系列 之 斷裂力學(xué)的基本概念
開胃菜：斷裂力學(xué)的基本概念 專題一：圍道積分運算 專題二：材料的損傷和侵蝕 專題三：基于Cohesive方法的斷裂仿真 專題四：VCCT詳解與應(yīng)用 專題五：XFEM詳解與應(yīng)用 專題六：低周疲勞仿真 首先來的是開胃菜，講斷裂力學(xué)的基本概念，通過這堂課讓大家對斷裂力學(xué)有一個大概的認(rèn)識，方便后面的學(xué)習(xí)，有基礎(chǔ)的同學(xué)可以跳過，想更系統(tǒng)的學(xué)習(xí)斷裂力學(xué)的同學(xué)可以購買相關(guān)理論書籍進(jìn)行學(xué)習(xí)。
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兵哥講斷裂力學(xué)——理論基礎(chǔ)
最新推出的鴻篇巨制：斷裂力學(xué)——理論基礎(chǔ)，為后續(xù)學(xué)習(xí)斷裂參數(shù)的數(shù)值計算方法做鋪墊。 此部分屬于全免費公益課程，正在更新中。 主要內(nèi)容包括： 1復(fù)變函數(shù)復(fù)習(xí)； 2應(yīng)力強度因子K； 3能量釋放率G； 4裂紋張開位移COD； 5能量守恒積分J； 6裂紋擴展速率。
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計算力學(xué)與斷裂力學(xué)的實例教程
奇異性理論一直延續(xù)至今，但奇異性斷裂力學(xué)在物理上存在本質(zhì)的缺陷，這主要表現(xiàn)在兩方面：
其一，在實際中發(fā)現(xiàn)的裂紋其上下表面間距和裂紋頂端曲率半徑都是有限值，且不等于零；
其二，實際裂紋，即使在裂紋頂端，應(yīng)力與應(yīng)變均為有限值，不存在所謂的應(yīng)力與應(yīng)變的奇異性。
這樣，基于數(shù)學(xué)尖裂紋和應(yīng)力奇異性的物理量缺乏堅實的物理基礎(chǔ)。為了完善理論，呈現(xiàn)非奇異性，可以采用比較符合真實情形的半圓形頂端的鈍裂紋（或切口）模型，但鈍裂紋的曲率半徑的測量需要用金相的方法測出，這就需要金相斷裂力學(xué)的發(fā)展。
未來的發(fā)展趨勢
彈塑性斷裂力學(xué)雖取得了一些進(jìn)展，但仍有許多尚待深入研究的問題，它是當(dāng)前斷裂力學(xué)的主要研究方向之一。斷裂動力學(xué)，對于線性材料還有待完善；對于非線性材料，尚處于研究初期，是斷裂力學(xué)的又一主要研究方向。隨著對斷裂問題的深入研究及數(shù)學(xué)工具的方便使用，斷裂力學(xué)理論會日益成熟，斷裂力學(xué)應(yīng)用會日漸廣泛。
對于數(shù)值計算方法，其未來的發(fā)展趨勢為：跨尺度的斷裂力學(xué)數(shù)值計算方法、并行數(shù)值計算方法、解析法與數(shù)值法的結(jié)合、多種計算方法的有機結(jié)合于融合、數(shù)據(jù)處理自動化。
下載地址：斷裂力學(xué)中的數(shù)值計算方法及工程應(yīng)用
展開 【科技名詞】：斷裂力學(xué) fracture mechanics
【定義】：利用線彈性力學(xué)和彈塑性理論的分析方法，從宏觀角度定量研究含裂紋物體裂紋擴展規(guī)律的一門學(xué)科。
【學(xué)科】：材料科學(xué)技術(shù)_材料科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ) _材料科學(xué)基礎(chǔ) _材料物理及化學(xué)基礎(chǔ)
【相關(guān)名詞】：線彈性斷裂力學(xué) 彈塑性斷裂力學(xué) 巖石斷裂力學(xué)
圖片來源：視覺中國
【延伸閱讀】
固體材料的破壞過程，一個非常基礎(chǔ)的問題，卻和湍流模型并列為固體力學(xué)和流體力學(xué)的兩大難題。自伽利略時代開始，無數(shù)力學(xué)人在這個問題上孜孜以求，從破壞結(jié)果到破壞過程，從宏觀破壞到微觀損傷，從簡單的拉斷、壓潰到引入疲勞、腐蝕、磨損，這一問題的答案在不斷被擴充。
斷裂力學(xué)狹義上一般指借助連續(xù)介質(zhì)力學(xué)中的線彈性和彈塑性理論，從宏觀角度來研究固體材料破壞過程的所謂宏觀斷裂力學(xué)。它上承以屈服強度等材料指標(biāo)為主的強度理論，下啟以研究原子位錯等晶體尺度內(nèi)的斷裂過程為主的微觀斷裂力學(xué)。盡管1920年這一學(xué)科才宣告確立，但百年的發(fā)展已使其成為解決固體材料破壞過程這一問題的重要工具。
宏觀斷裂力學(xué)根據(jù)材料的類型分為線彈性斷裂力學(xué)和彈塑性斷裂力學(xué)，前者針對脆性材料和小范圍屈服假設(shè)下的塑性材料，后者則關(guān)注大范圍屈服下的塑性斷裂問題。
線彈性斷裂力學(xué)由英國科學(xué)家格里菲斯首創(chuàng)，他在1920年提出基于能量平衡的斷裂準(zhǔn)則并用以描述理想脆性材料（如玻璃）的斷裂過程。隨后美國科學(xué)家歐文在此基礎(chǔ)上提出了能量釋放率，它是裂紋擴展單位面積所需要消耗的能量，并將應(yīng)用對象擴展到工程準(zhǔn)脆性材料（如鑄鐵）。同時，歐文還證明了裂紋尖端的應(yīng)力場和位移場可以用一個與能量釋放率有關(guān)的單參量表征，這就是后來著名的應(yīng)力強度因子（一種對應(yīng)力大小的度量）。如今，近10厘米厚的應(yīng)力強度因子手冊已是工程師的必備之物。
展開 筆者除了計算J積分以外，相應(yīng)的能量釋放率、T應(yīng)力以及材料力都有所計算，感興趣的朋友可以一起討論，進(jìn)一步的研究斷裂力學(xué)。
第一章 引言
工程分析中材料中的裂紋會對結(jié)構(gòu)可靠性帶來很大地影響.歷史上有很多航空航天事故、建筑事故都是由于裂紋引起的斷裂導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效，為了檢驗結(jié)構(gòu)是否能夠一般用于判斷裂紋是否延伸地重要判據(jù)就是應(yīng)力強度因子K ( Stress Intensity Factor,SIF).在具體地工程分析中,評估含裂紋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,只需要計算含裂紋結(jié)構(gòu)在要求地工況下地裂紋尖端應(yīng)力強度因子K值若K>Kc,則裂紋會發(fā)生擴展,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效.傳統(tǒng)的強度觀點通常把材料視為理想材料即材料是連續(xù)、均勻、各向同性的,但實際工況中材料很難達(dá)到理想狀態(tài)。為了確保含裂紋構(gòu)件長期穩(wěn)定地安全運行必須對不可避免存在的裂紋對構(gòu)件的影響進(jìn)行預(yù)判從而將發(fā)生損失的風(fēng)險降至最低。在斷裂力學(xué)問題的分析中應(yīng)力強度因子人是預(yù)判含裂紋構(gòu)件發(fā)生斷裂和裂紋發(fā)生擴展速率的首要判據(jù)司。獲得應(yīng)力強度因子的方法大致上可分為解析法、數(shù)值法和實驗法。有限元數(shù)值法以計算機為平臺利用計算機的計算能力和強大的建模能力可以解決工程中復(fù)雜的幾何條件和邊界條件下的實際問題而且有限元法不僅局限于線彈性問題在研究彈塑性斷裂力學(xué)、疲勞和蠕變裂紋擴展速率等問題方面也同樣適用已經(jīng)成為獲得應(yīng)力強度因子的主要途徑。
本文以有限寬板含雙邊穿透裂紋為研究對象，研究在不同載荷
下、不同板寬下、不同板長下的應(yīng)力強度因子的計算，并且比較數(shù)值解和解析解，畫出比較圖，分析應(yīng)力強度因子各量的變化趨勢，并分析誤差產(chǎn)生的原因。
第二章 問題描述
斷裂試樣參數(shù)： 彈性模量 E ? 210GPa ，泊松比?? 0.3 。
展開 斷裂力學(xué)中的數(shù)值計算方法
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計算力學(xué)與斷裂力學(xué)的最新內(nèi)容
粘彈性力學(xué)（楊挺青）.pdf
pinn求解固體力學(xué)問題（強形式）
彈性力學(xué)三類基本方程
平衡方程：該方程也稱動量守恒方程或柯西第二運動定律，其表明物體內(nèi)部應(yīng)力的變化（散度）必須與作用在其上的體力相平衡
張量表示：
幾何方程：描述材料形變與位移之間的關(guān)系
張量表示：
本構(gòu)方程：描述材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。對于線性彈性材料，這通常被表示為胡克定律
張量表示
文章推薦：《Reduced-order representations of crystallographic texture for application to surrogate modelling of austenitic stainless steel》
晶體塑性有限元（CPFE）模型在預(yù)測多晶材料宏觀性能與微觀晶體學(xué)織構(gòu)的相互作用中扮演著核心角色 。然而，極其龐大的計算成本成為了將其推廣至宏觀工程部件
計算流體力學(xué)基礎(chǔ)課程
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通過可視化推導(dǎo)學(xué)習(xí)CFD控制方程、向量、連續(xù)性方程、納維-斯托克斯方程和能量方程
您將學(xué)到什么
理解CFD的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，包括向量
在顯示屏全貼合制造過程中，Mura（顯示不均）是一個常見的外觀不良現(xiàn)象。具體表現(xiàn)為在低灰階畫面下，屏幕出現(xiàn)局部亮暗不均、色斑或條紋，嚴(yán)重影響視覺體驗與產(chǎn)品質(zhì)感。本文將從Mura的成因出發(fā)，探討其與OCA（光學(xué)膠）力學(xué)性能之間的關(guān)系，并提出基于材料力學(xué)測試的改善思路。
Mura的成因與
應(yīng)力來源
01
PART
在光學(xué)膠的研發(fā)中，我們常常面臨一個核心矛盾：通過精妙的分子設(shè)計與網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，材料在理論上擁有了優(yōu)異的性能，但它在實際工況下的長期表現(xiàn)——能承受多少次彎折？在持續(xù)應(yīng)力下會否失效？——卻往往因缺乏關(guān)鍵的連接數(shù)據(jù)而難以回答。
正如劉維民院士團(tuán)隊在《Chemical Reviews》關(guān)于“聚合物凝膠力學(xué)調(diào)控”的重磅綜述中所指出的，前沿的解決思路是 “協(xié)同方法學(xué)”（synergistic methodology
汽車門鎖作為汽車被動安全體系的核心部件，其性能可靠性直接關(guān)乎駕乘人員的生命安全，而極端溫度環(huán)境下的力學(xué)性能表現(xiàn)，更是衡量門鎖品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)。在汽車產(chǎn)業(yè)對零部件測試要求日益嚴(yán)苛的當(dāng)下，北京沃華慧通測控技術(shù)有限公司推出的汽車門鎖測試系統(tǒng)（高低溫環(huán)境），以專業(yè)的測試方案、精準(zhǔn)的技術(shù)參數(shù)和貼合國標(biāo)要求的設(shè)計，為汽車門鎖的力學(xué)性能檢測提供了智能化解決方案，成為汽車零部件檢測領(lǐng)域的重要利器。
設(shè)備整體設(shè)計
基于OpenFOAM 的計算流體力學(xué)-pitzDaily算例
OpenFOAM 的計算流體力學(xué)：pitzDaily 算例最后更新：2025 年 9 月視頻格式：MP4 | 視頻編碼：h264，分辨率 1920×1080 | 音頻編碼：AAC，采樣率 44.1 千赫，雙聲道授課語言：英語 | 課程時長：58 分鐘 | 文件大小：306 兆字節(jié)
課程核心：通過經(jīng)典 OpenFOAM
可以指導(dǎo)交流互相學(xué)習(xí)
經(jīng)典斷裂力學(xué)假設(shè)裂紋尖端是數(shù)學(xué)上的"無限尖點"，導(dǎo)致應(yīng)力/應(yīng)變出現(xiàn)非物理的奇異性，且完全忽略缺陷尺度對承載能力的影響。新理論通過"均勻化能量密度"框架，證明裂紋尖端變形實際上是非奇異的，并能客觀預(yù)測缺陷尺寸效應(yīng)，為準(zhǔn)脆性材料的極限承載能力評估提供了物理上一致的方法。
一、經(jīng)典斷裂力學(xué)的"阿喀琉斯之踵"
1.1 數(shù)學(xué)尖點 vs 物理現(xiàn)實
1913年，Inglis分析了含裂紋無限大板的應(yīng)力集中問題
