第32卷第0期应用.PDFVIP

第32 卷 第0 期 应 用 力 学 学 报 Vol.32 No.0 2015 年00 月 CHINESE JOURNAL OF APPLIED MECHANICS Xxx. 2015 基金项目：国家自然科学基金；陕西省自然科学研究基金（2013JQ1008 ） 收稿日期：2012-00-00 修回日期：2012-00-00 第一作者简介：胡义锋，男，1981 年生，博士，副教授；研究方向：构型力学、纳米材料力学。 E-mail: yfhu@xaut.edu.cn 第0 期 胡义锋，等：弹塑性材料中构型体积力的研究 2 第0 期 胡义锋，等：弹塑性材料中构型体积力的研究 3 文章编号：1000- 4939(2015) 00-0000-00 含缺陷的弹塑性材料中构型体积力的研究 1 胡义锋 胡翔 师俊平 （1 西安理工大学土木建筑工程学院工程力学系 710048 陕西西安） 摘要：本文首次研究含缺陷弹塑性平板中的构型体积力的分布情况。首先在有限元分析的基础上 计算得到各单元上的平均构型体积力。然后计算了在单轴拉伸作用下含中心裂纹、中心孔洞和双 孔洞三种缺陷形式下弹塑性平板中的构型体积力分布;并分析了缺陷与塑性变形对构型体积力的 影响。研究结果表明构型体积力可以综合描述缺陷和塑性对材料非均质的影响，是一个灵敏的材 料非均质指标；但是缺陷与塑性变形之间的干涉作用使得构型体积力的最大值与应力集中程度最 严重处不同。 关键词：构型体积力；有限单元法；弹塑性材料；缺陷。 中图分类号： O344.3 文献标识码： A 料的 Eshelby 张量和守恒积分的表达式，虽然这 1 引 言 些工作中还没有使用材料空间和构型力的提法， 但是其中的思想和表达式都与现在所使用的相一 材料中的缺陷种类繁杂，如夹杂、位错、裂 致。其后 Maugin 发展了适用于弹性大变形问题 [6] 纹和微孔洞等，并显著地影响着材料的力学性能。 的构型力理论，建立了构型力平衡方程 ，并随 [7] 因此，关于材料中缺陷运动的研究一直是力学研 后将其扩展到普遍的情况 。在此基础上， 究的主要课题。而描述缺陷的运动正是构型力理 Steinmann 等人进一步研究了超弹性材料中的构 [8, 9] 论产生的原因。构型力理论研究材料空间中的异 型力问题 ；Kienzler 和 Herrmann 研究了