第2章一维损伤理论 2.1一维损伤状态的描述 在外部因素（包括力、温度、辐射等）的作用下，材料内部将形 成大量的微观缺陷（如微裂纹和微孔洞），这些微缺陷的形核、扩展 (或胀大)、汇合将造成材料的逐渐劣化直至破坏。从本质上讲，这 些微缺陷是离散的，但作为一种简单的近似，在连续损伤力学中， 所有的微缺陷被连续化，它们对材料的影响用一个或几个连续的 内部场变量来表示，这种变量称为损伤变量。 1958年，在一篇具有里程碑意义的文献中2.”，Kachanov提 出用连续度的概念来描述材料的逐渐衰变。从而，材料中复杂的、 离散的衰坏耗散过程得以用一个简单的连续变量来模拟。这样处 理，虽然一定程度上牺牲了材料行为模拟的准确性，但却换来了计 算的简便。更为重要的是，Kachanoy损伤理论推动了损伤力学的 建立和发展，此后众多的损伤模型的形成都不同程度上借鉴了 Kachanov损伤模型的思想。因此，Kach anov的工作2.12.对于损 伤力学的重要性就如同Griffith的工作对于断裂力学的重要性。 考虑一均匀受拉的直杆（图2.1），认为材料劣化的主要机制 是由于微缺陷导致的有效承载面积的减小。设其无损状态时的横 截面面积为A,损伤后的有效承载面积减小为A,则连续度中的 物理意义为有效承载面积与无损状态的横截面面积之比，即 = A (2.1.1) ·10·第2 章 一 维 损 伤 理 论 2.1 一维损伤状态的描述 在外部因素( 包括力、温度、辐射等) 的作用下, 材料内部将形 成大量的微观缺陷( 如微裂纹和微孔洞) , 这些微缺陷的形核、扩展 ( 或胀大) 、汇合将造成材料的逐渐劣化直至破坏。从本质上讲, 这 些微缺陷是离散的, 但作为一种简单的近似, 在连续损伤力学中, 所有的微缺陷被连续化, 它们对材料的影响用一个或几个连续的 内部场变量来表示, 这种变量称为损伤变量。 1958 年, 在一篇具有里程碑意义的文献中 [ 2. 1] , Kachanov 提 出用连续度的概念来描述材料的逐渐衰变。从而, 材料中复杂的、 离散的衰坏耗散过程得以用一个简单的连续变量来模拟。这样处 理, 虽然一定程度上牺牲了材料行为模拟的准确性, 但却换来了计 算的简便。更为重要的是, Kachanov 损伤理论推动了损伤力学的 建立和发展, 此后众多的损伤模型的形成都不同程度上借鉴了 Kachanov 损伤模型的思想。因此, Kach an ov 的工作[ 2.1 , 2. 2] 对于损 伤力学的重要性就如同 Griffit h 的工作对于断裂力学的重要性。 考虑一均匀受拉的直杆( 图 2.1) , 认为材料劣化的主要机制 是由于微缺陷导致的有效承载面积的减小。设其无损状态时的横 截面面积为 A , 损伤后的有效承载面积减小为 A , 则连续度 ψ的 物理意义为有效承载面积与无损状态的横截面面积之比, 即 ψ= A A ( 2.1.1) ·10·