三维计算断裂力学

来源：计算力学学报杂志2016年第4期北京时间：

作者：郭万林,许磊,周正

单位：南京航空航天大学 航空宇航学院, 南京 210016,南京航空航天大学 航空宇航学院, 南京 210016,南京航空航天大学 航空宇航学院, 南京 210016

摘要：断裂力学理论从1921年Griffith研究玻璃的脆性断裂问题开始，经历了从线弹性体系到弹塑性以及蠕变理论体系、从单参数到多参数体系和从理想的二维平面理论到实际三维含裂纹结构的三维断裂理论的发展历程。针对应力强度因子K和J积分以及C（t）积分的计算方法从理想化模型的理论计算发展到实际复杂工程结构裂纹体计算的各种商业软件平台以及专业的断裂理论分析平台。尤其是随着计算机技术的发展，对三维含裂结构的静态和扩展裂纹的计算模拟已经能够融入计算机辅助设计。结合本研究组近30年来在三维疲劳断裂理论和应用研究方面的体会，简述了三维计算断裂力学从裂纹体应力应变分析和断裂参数计算到三维蠕变断裂和疲劳裂纹扩展模拟的国内外进展，并对涉及的计算方法，包括原子尺度和跨尺度的计算模拟，以及目前面临的挑战性问题作了简要介绍和分析。

关键词：计算断裂力学,三维疲劳断裂,蠕变断裂,裂纹端部场,裂纹扩展,多尺度模拟,

基金资助：973计划（2013CB932604）；国家自然科学基金（51535005）资助项目.