|
笔者在<科学网>博客一篇题为“关于强度理论”的博文中指出,强度理论是对一切工程构件和结构进行强度设计的基础。还在另一篇题为“最小耗能原理与强度理论”的博文中,给出了按最小耗能原理导出与之相应强度准则的“一般性方法”,同时按此“一般性方法”具体导出了著名的Mises屈服准则。由于Mises屈服准则在此之前,仅是根据观察金属材料屈服实验而提出的一种假设,从而就为Mises屈服准则找到了理论依据。
随着人们对强度问题研究的深入,强度理论研究的范围也在扩大,例如在断裂力学问世之后,已使讨论开裂构件的强度问题成为可能。目前的强度理论体系是不能用来研究开裂构件强度问题的,由断裂力学知,对开裂构件进行强度分析,需要针对不同裂纹类型建立起与之相应的断裂准则。鉴于现在一般都把强度理论放在材料力学这门课程中讲授,而断裂准则则属于断裂力学的研究范畴,因此目前人们更多的只是注意到了材料力学中的强度理论和断裂学中的断裂准则之间的不同,而对这二者之间的共同点则还未作深入研究。文献[1]和[2]从最小耗能原理出发,按前述的、具有统一模式的“一般性方法”,不仅具体导出了Mises屈服准则、砼的以及正交各向异性材料的强度准则,而且还具体导出了著名的最小应变能密度因子断裂准则和以损伤应变能密度释放率表示的损伤破坏准则。这说明材料力学中的强度理论与断裂力学中的断裂准则以及损伤力学中的损伤准则,都有可能在最小耗能原理这个理论框架下统一起来,从而形成一种广义的强度理论新体系。在这个广义的强度理论新体系中,认为材料的损伤、屈服、破坏及断裂过程都是耗能过程,而且这些耗能过程还都应受到最小耗能原理的规范。于是根据最小耗能原理,材料力学中的屈服及强度准则和断裂力学中的断裂准则及损伤力学相应的损伤演变和破坏准则就都可以看作是与上述屈服、破坏及断裂和损伤过程相应的耗能过程所必须满足的约束条件,并且这个约束条件还可用一个促使材料发生屈服、破坏或裂纹扩展及损伤演化的能量的蓄积程度的临界值表达式来表示。于是这个广义强度理论新体系中的各种准则都有可能在最小耗能原理这个统一的理论框架下按照大体相同的模式导出。
自文献[1、2]正式出版之后,如笔者2019年5月在<科学网>博客所发的一篇题为“试论基础理论研究与应用学科中的创新二者的关系”的博文中的第三部分之第1个小标题下的内容所指出的那样,上述观点“受到了众多研究者们的关注和认可,截至2015年3月,笔者从网上已查到42篇(包括硕士及博士学位论文及发表在各级公开出版的学术刊物上的论文)直接应用或引用了文献[1、2]中建立的基于最小耗能原理的广义强度理论新体系的有关内容。”,特别是其中的文献[3~10]都在其论文的标题中使用了“基于最小耗能原理”或“运用最小耗能原理”这样的词语,显然,这也在一定程度上体现了上述论文的作者们,对笔者提出的新理论的理解与认同。
参考文献
[1] 周筑宝. 最小耗能原理及其应用. 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).长沙: 湖南科学技术出版社, 2012.
[3] 蔡勇. 基于最小耗能原理的砌体抗剪强度统一模式. 中南大学学报(自然科学版),2007,38(5): 993-999.
[4] 田云德, 秦世伦. 运用最小耗能原理对梯度材料强度准则的探讨. 科学创新导报, 2007(32): 2-3.
[5] 王宝来, 温凤春, 梁军. 基于最小耗能原理的复合材料强度问题研究. 第14届全国复合材料学术会议论文集(下),
2006: 903-907.
[6] 邱战洪, 张我华, 陈云敏. 基于最小耗能原理的黏弹塑性损伤模型. 岩土力学(增刊), 2007,(28): 160-164.
[7] 杨大勇, 高玮. 基于最小耗能原理的岩块损伤演变研究. 金属矿山, 2008(87): 24-26.
[8] 刘滨. 基于最小耗能原理的岩爆孕育发生机理研究. 中国科学院武汉岩土研究所博士学位论文, 2009.
[9] 李正军. 基于最小耗能原理水力压裂裂缝启裂及扩展规律研究. 东北石油大学博士学位论文, 2011.
[10] 王红. 基于最小耗能原理的弹塑性本构及裂缝扩展的数值仿真. 暨南大学博士学位论文, 2012.
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-7-28 00:40
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社