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宏觀斷裂力學根據材料的類型分為線彈性斷裂力學和彈塑性斷裂力學，前者針對脆性材料和小范圍屈服假設下的塑性材料，后者則關注大范圍屈服下的塑性斷裂問題。線彈性斷裂力學由英國科學家格里菲斯首創，他在1920年提出基于能量平衡的斷裂準則并用以描述理想脆性材料（如玻璃）的斷裂過程。

圖7 模型加載設置圖8 、圖9分別為基于宏觀斷裂力學仿真的載荷-位移曲線和變形模式結果，表4為基于仿真結果下的耐撞性能指標參數。圖8 宏觀斷裂力學仿真載荷-位移曲線表4 基于宏觀斷裂力學仿真下的耐撞性評價結果圖9 宏觀斷裂力學仿真變形結果3.2 CFRP薄壁圓管軸向壓潰對比結果分析為了驗證宏觀斷裂力學模型的準確性，將仿真結果與試驗結果進行比較分析。

斷裂力學是研究含裂紋構件強度與壽命的一門固體力學新分枝，是結構損傷容限設計的理論基礎。從材料特定來看，包括兩類斷裂力學： a) 線彈性斷裂力學：適用于裂紋尖端附近小范圍屈服的情況； b) 彈塑性斷裂力學：適用于裂紋尖端附近大范圍屈服的情況。

宏觀斷裂力學又可分為彈性斷裂力學（它包括線性彈性斷裂力學和非線性彈性斷裂力學）和彈塑性斷裂力學（包括小范圍屈服斷裂力學和大范圍屈服斷裂力學及全面屈服斷裂力學）。工程斷裂力學還包括疲勞斷裂、蠕變斷裂、腐蝕斷裂、腐蝕疲勞斷裂及蠕變疲勞斷裂等工程中重要方面。

根據所研究的裂紋尖端附近材料塑性區的大小，可分為線彈性斷裂力學和彈塑性斷裂力學；根據所研究的引起材料斷裂的載荷性質，可分為斷裂（靜）力學和斷裂動力學。 斷裂力學的任務是：求得各類材料的斷裂韌度；確定物體在給定外力作用下是否發生斷裂，即建立斷裂準則；研究載荷作用過程中裂紋擴展規律；研究在腐蝕環境和應力同時作用下物體的斷裂（即應力腐蝕）問題。

因此需要研究結構疲勞裂紋擴展規律及斷裂失效控制理論和方法，即斷裂力學。2.分類 根據裂紋尖端屈服區域大小不同，斷裂力學可分為線彈性斷裂力學與彈塑性斷裂力學。前者適用于裂紋尖端附近小范圍屈服的情況；而后者適用于裂紋尖端附近大范圍屈服的情況。

本期是ANSYS Mechanical 2022 功能更新之單元、接觸、斷裂力學、并行計算。

一、經典斷裂力學的"阿喀琉斯之踵"1.1 數學尖點 vs 物理現實1913年，Inglis分析了含裂紋無限大板的應力集中問題，奠定了線彈性斷裂力學（LEFM）的基礎。其核心假設是：裂紋尖端是數學上的尖點（半徑為零）。

</p><p><br></p><p>在這里我們以一個簡單但具有廣泛代表性的流體問題——冷熱流體在管道內湍流混合過程為例，來展示流體力學APP的開發:&nbsp;<a href="https://www.simapps.com/v/222846.html" rel="noopener noreferrer" target="_blank" style="color: rgb(0, 136, 204);

在斷裂力學問題的分析中應力強度因子人是預判含裂紋構件發生斷裂和裂紋發生擴展速率的首要判據司。獲得應力強度因子的方法大致上可分為解析法、數值法和實驗法。

我們也可看到近年來，斷裂力學方法不斷發展。

對于結構件受拉壓彎扭后發生的斷裂失效，如果采用靜力學分析方法，會得到應力分布，但無論外力多大都無法觀察到斷裂效果。雖然采用動力學分析方法可以實現斷裂效果，但時間步長較小而求解時間長導致求解效率低。所以提出一種基于準靜態力學的斷裂失效的仿真方法。

發現一本關于斷裂力學的好書，在此分享給大家。作者非常貼心的制作了該書的電子版網站（可能需要翻墻才能訪問）。

20世紀20年代，Griffith[1]通過對飛機玻璃中破裂和流動現象的研究，提出裂紋是否擴展可由一個熱力學條件決定，奠定了斷裂力學的基礎。根據Griffith的表述，裂紋的擴展釋放了表面牽引力，造成了狀態的不平衡，根據最小勢能原理，勢能會減少以及表面能增加，勢能的變化與內能的釋放和外部載荷做功有關。

</p><div contenteditable="false" width="100%"> <hr> </div><p>斷裂力學中應用有限元法的問題的本質就是引起裂紋擴展的應力奇異性問題。</p><p>裂紋通常在具有奇異性的凹角及固體中總是存在的孔穴處發生。</p><p>從理論上講，在這種奇異點處將出現無限大的應力，而裂紋是否擴展則取決于在離裂紋尖端的一定距離內這一應力衰減的方式。