断裂力学与“断裂力学.docx

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1、断裂力学与“断裂力学之父”1、断裂力学进展简史英格里斯(E.c.lnglis)1913年发表无线板椭圆孔应力集中理论分析结果；格里菲斯()1920年发表闻名论文“固体的断裂与流淌的现象”(“ThephenomenonofRuptureandFlowinsolids,)o前者为后者预备了某种条件，而后者为后来的固体断裂现象讨论与断裂力学的创立奠定了理论基础。欧文(G.R.lrwin)于1985年和1960年分别发表“断裂”(Fracture”)和“断裂力学”(“FractureMechanics)两篇具有划时代意义的闻名论文。从今，断裂力学这门新型的工程结构强度科学便在全世界广泛地传播开来。现在

2、这门学科已成为当代最新科学技术成就里最富有用价值的强有力的一门新的工程科学了。奥罗万(EQrowan)、巴林布拉特(GJ-Barenbatt)等闻名学者也发表一系列论文，对断裂力学的进展起到了奠基和进展作用。阿维尔巴赫等人(BLArerbachetal)1959年主编的论文集断裂(Fracture)对本门学科也同样起到了极大的作用。断裂力学最早是在1920年提出的。当时格里菲斯为了讨论玻璃、陶瓷等脆性材料的实际强度比理论强度低的缘由，提出了在固体材料中或在材料的运行过程中存在或产生裂纹的设想，计算了当裂纹存在时，板状构件中应变能变化进而得出了一个非常重要的结果：如右常数。1949年，奥罗万在分

3、析了金属构件的断裂现象后对格里菲斯的公式提出了修正，他认为产生裂纹所释放的应变能不仅能转化为表面能，也应转化为裂纹前沿的塑性应变功，而且由于塑性应变功比表面能大得多以至于可以不考虑表面能的影响，其提出了以下公式：庆石=2EU)12=常效该公式虽然有所进步，但仍未超出经典的格里菲斯公式范围，而且同表面能一样，应变功U是难以测量的，因而该公式仍难以应用在工程中。断裂力学的重大突破应归功于欧文应力场强度因子概念的提出，以及以后断裂韧性概念的形成。1957年，欧文应用Westergaard.H.M在1939年提出的解平面问题的一个应力函数求解了带穿透性裂纹的空间大平板两向拉伸的应力问题，并引入应力场强

4、度因子K的概念，随后又在此基础上形成了断裂韧性的概念，并建立起测量材料断裂韧性的试验技术，从而奠定了线弹性断裂力学的基础。以上便是断裂力学的简要进展历程。2、格里菲斯简介作为断裂力学之父，格里菲斯对这个理论的贡献是不言而喻的。以下是对格里菲斯的简介：在格里菲斯之前，人们认为断裂强度是材料的本征性能，每一种材料都应当具有大致固定的数值。可是实际状况却并非如此，不同材料呈现不同的断裂行为,每种材料的断裂强度变化巨大，不同样品的测试值可以相差一两个数量级。1920年，格里菲斯发表了他那篇闻名的论文：Thephenomenonofruptureandflowinsolidso该文次年刊登在皇家学会的P

5、hilosophicalTransactions杂志上。他认为，材料内部有许多显微裂纹，并从能量平衡动身得出了裂纹扩展的判据，一举奠定了断裂力学的基石。格里菲斯1893年诞生于伦敦，1911年毕业于曼岛的一所中学，获得奖学金进入利物浦高校读机械工程，1914年以一等成果获得学士学位，并获得最高奖章。1915年，格氏到皇家航空讨论中心工作，并与G.I.TayIOr一起发表了用肥皂膜讨论应力分布的开创性论文，该文获得机械工程协会的金奖。同年，格氏获得利物浦高校工程硕士学位。1921年，格氏以他的断裂力学成名作获得利物浦高校工程博士学位。其后，格氏历任空军试验室首席科学家，航空讨论中心工程部主管等职，在航空发动机设计方面做出了同样卓越的贡献。格氏于1939年加盟劳斯莱思公司，1941年当选皇家学会院士，1960年退休，1963年辞世，享年70岁。