|
任何工程材料都难免会存在这样或那样的缺陷。众所周知,在这些缺陷处的应力集中现象将会大大降低材料发生破坏时的名义应力,由此可见应力集中现象实际上是影响强度问题的关键和核心。综上,在对材料的破坏理论进行深入探讨时,显然不能不认真考虑“为什么会有应力集中?”这样一个对材料破坏起着关键和核心作用的问题。令人遗憾的是,虽然应力集中现象早已为人们所关注,并且关于这个问题的专门论著也不少,但这些论著却基本上都是侧重于研究具有不同几何形状孔洞、裂纹、角缘或其它缺陷的结构在各种荷载作用下的应力集中系数、应力集中区的范围以及在该区域中的应力分布情况等,这些与结构强度分析紧密相关的问题,而对究竟为什么会产生应力集中这样一个带根本性的问题,却很少有人关心和提起。
文献[1、2]从最小耗能原理出发研究材料的破坏理论,实际上就是认为材料的破坏过程是一个需要消耗能量的过程,因此它应该受到最小耗能原理的规范,这意味着任何材料(或结构)的破坏,都将在问题给定的条件下按耗能最小的方式进行。显然,真实的耗能最小的破坏方式,将始终包含在沿着材料(或结构)原有的孔洞、裂纹、角缘或其它缺陷等薄弱部位破坏下去的各种可能的组合之中。这样一来,就使得驱使材料(或结构)发生破坏的能量将总是在裂纹尖端、孔洞、角缘或其它缺陷等薄弱部位处聚集,从而导致了应力集中现象的出现。
综上可以看出,应力集中现象实际上是材料(或结构)的破坏过程应受到最小耗能原理规范的必然结果。鉴于应力集中现象同时也是材料(或结构)发生破坏的关键和核心,因此文献[1、2]把最小耗能原理作为研究材料破坏理论的基础,显然也应该是一件十分自然和可以接受的事情。
参考文献
[1] 周筑宝. 最小耗能原理及其应用[M]. 北京: 科学出版社, 2001
[2] 周筑宝, 唐松花. 最小耗能原理及其应用(增订版)[M]. 长沙: 湖南科学技术出版社, 2012
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-7-28 00:30
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社