陶瓷/金屬焊接接頭各向異性非彈性有限變形與損傷項(xiàng)目摘要

針對(duì)高性能發(fā)動(dòng)機(jī)制造和微型核反應(yīng)堆工程等領(lǐng)域中陶瓷/金屬焊接接頭的變形與損傷斷裂問(wèn)題，擬研究這種在組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能上呈大梯度變化的焊接接頭宏、細(xì)觀力學(xué)行為特點(diǎn)，探索接頭區(qū)微缺陷在各向異性非彈性有限變形環(huán)境下的損傷演化規(guī)律。目的在于確定連接材料組配。接頭殘余應(yīng)力水平、焊縫的‘線形’或‘面形’特征以及焊縫中層狀組織特征對(duì)接頭有限變形和損傷的影響，為接頭抗破壞研究、連接材料成分和性能區(qū)配設(shè)計(jì)以及焊接參數(shù)的優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。 2100433B

彈性體在應(yīng)變較小的區(qū)域，應(yīng)力和應(yīng)變通常表現(xiàn)為線性比例關(guān)系，遵從胡克定律F=-k·x或△F=-k·Δx。當(dāng)應(yīng)變進(jìn)一步增大時(shí)，應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系不再成線性關(guān)系，呈現(xiàn)出非線性的關(guān)系。此時(shí)的變形稱為非彈性變形，即物體發(fā)生了非彈性形變。

通俗說(shuō)法：一個(gè)物體在彈性限度外受到較大力時(shí)，可能會(huì)發(fā)生斷裂、變形，無(wú)法回到原來(lái)的形狀的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為非彈性形變。

內(nèi)耗與非彈性形變的關(guān)系

彈性理論曾經(jīng)假設(shè)，無(wú)論是加載還是去載，理想的彈性體的應(yīng)變總是瞬時(shí)達(dá)到其平衡值。而完全彈性體是應(yīng)變能夠單一地為每個(gè)瞬間應(yīng)力所確定的固體，即應(yīng)力和應(yīng)變間存在著單值函數(shù)關(guān)系。這樣的固體在加載和卸載時(shí)，應(yīng)變總是瞬時(shí)達(dá)到其平衡值，在發(fā)生振動(dòng)時(shí)，應(yīng)力和應(yīng)變始終保持同位相，而且呈線性關(guān)系，因此不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)耗。

實(shí)際上，幾乎所有的金屬在加載或卸載時(shí)，應(yīng)變瞬時(shí)值都未達(dá)到平衡，隨著時(shí)間的延續(xù)才逐漸趨于平衡。

實(shí)際固體則不然，當(dāng)加載和卸載時(shí)，其應(yīng)變不是瞬時(shí)達(dá)到平衡值，在發(fā)生振動(dòng)時(shí)，應(yīng)變的位相總是落后于應(yīng)力，這就使得應(yīng)力和應(yīng)變不是單值函數(shù)的關(guān)系。這些非彈性行為在應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系上出現(xiàn)滯后時(shí)就要產(chǎn)生內(nèi)耗。 2100433B