损伤理论读书报告.docx

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硕士研究生课程
«损伤理论及其应用》读书报告
院（系）：
土木工程与建筑学院
专业：
结构程
任课教师:
余天庆教授博士生导师
研究生姓名：
的微观结构的变化称为损伤。损伤理论研究材料或构件从原生缺陷到形成宏观裂纹直至断裂的全过程，也就是通常指的微裂纹的萌生、扩展或演变、体积元的破裂、宏观裂纹形成、裂纹的稳定扩展和失稳扩展的全过程。损伤理论，主要是在连续介质力学和热力学的基础上，用固体力学的方法，研究材料或构件宏观力学性能的演变直至破坏的全过程，从而形成了固体力学中一个新的分支。
――损伤力学。
由此我们可以看出损伤力学所能运用的领域非常广泛，并且在很多领域上都有着至关重要的研究和运用意义。因为本身我是学结构专业的学生，所以在建筑领域上我需要将这门课的核心内容与我们进行的建筑结构设计相结合。从而确保自己的设计在力学要求上符合规范。
2、最近几年，我国和国外一些学者在将损伤理论应用于金属（常温和高温）、复合材料、混凝土、陶瓷和岩石材料和工程结构的研究做了大量的工作［16V5］,关于各向异性损伤理论的研究也取得了新的进展［26-30］。随着世界科学技术的进步和我国国民经济的发展，损伤理论的研究和应用必将得到进一步的发展。正如勒梅特所说：“坚信在不久的将来，作为断裂力学的补充，损伤力学将成为评价材料强度的主要工具之一”德鲁克（Drucker）指出：
“在推广由卡钱诺夫和拉博诺夫所始倡的损伤研究方法中，有几乎是无限广阔的用途，但又是相当困难的研究前景”
在我国，许多高等院校和研究院、所，已有一大批教师和科研工作者从事损伤力学的理论与应用研究。有些高等院校和研究院、所正在将“损伤理论及其应用”或“损伤力学”所为研究生的专门课程讲授。可以预料，这门新的力学分支具有强大的生命力，并将得到进一步的发展。随着研究的深入，各种材料的损伤机理（微观与宏观相结合），各向异性损伤理论，不同环境下的损伤理论（动力损伤、随机载荷作用、低温或高温下的损伤）以及耦合损伤的各种工程计算方法等方面，将会取得更多、更新和更好的研究成果。
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可见损伤理论的发展前景非常的广阔，我国在这方面的研究也非常侧重，损伤理论是断裂力学、新型材料研究等的基础。所以我们一定将这门基础学科好好掌握，在以后的学习研究中把它作为帮助我们探索知识的工具来好好运用。
3、用损伤理论分析材料受力后的力学状态时，首先要选择恰当的损伤变量以描述材料的损伤状态。由于材料的损伤引起材料微观结构和某些宏观物理性能的变化。因此可以从微观和宏观两方面选择度量损伤的基准［1。从微观方面，可以选用空隙的数目、长度、面积和体积；从宏观方面，可以选用弹性系数、屈服应力、拉伸强度、伸长率、密度、电阻、超声波速和声辐射等等。在这两类基准中，最常用的是：（1）空隙的数目、长度、面积和体积；
（2）由空隙的形状、排列和取向决定的有效面积；（3）弹性系数（弹性模量E和泊松比v）；（4）密度等。
根据以上两类基准，可以用直接法和间接法测量材料的损伤。例如，对微观方面的基准，可采用直接测定的方法以判定材料的损伤状态；而对宏观方面的基准，则可用机械法或物理法测定，然后间接推算材料的损伤。至于实际采用哪种方法，应根据损伤变量如何定义以及损伤类型而定。
在不同的情况下，可将损伤变量定义为标量、矢量或张量。例如对于短小无规律的空隙分布或各向分布相同的球形空洞，损伤变量可采用标量；对于微小的分布平面裂纹，可用与它垂直的矢量表示损伤，但矢量表示的损伤变量，不能简单相加以表示不同方向平面裂缝的集合；而用张量表示损伤，尽管其数学表达比较复杂，但有可能比较准确地表示微观空隙的排列状态及其力学特性，因此在各向异性损伤理论中用得较多。
从热力学的观点看，损伤变量是一种内部状态变量，它能反映物质结构的不可逆变化过程。
通过上课学习我了解到第四章能量损伤理论及其应用是本书的核心内容这一章。本章主要讲述了测量材料损伤宏观及微观的两种方法,有效应力的基本概念——并延伸到损伤变量为张量是的有效应力，应变等价原理等。然后本章以各项同性材料为例分别讲解了耦合损伤的热力学理论、损伤能量释放率和断裂准则并介绍了金属材料各向同性损伤模型。
4、混凝土在施工期由于水化热和质量不均匀等原因，将产生细微的裂缝和微空隙，[i]。在外载荷或变温等因素作用下，这些微裂缝将会扩展并部分连接，形成宏观裂缝后又逐渐扩展，影响混凝土的力学性能和应力、应变响应。
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