金属材料的多层次力学行为
|
摘要
金属的变形与破坏是一个在多个层次上进行的复杂过程.微观层次上的材料行为决定了材料宏观行为的深层物理机制.介于宏观与微观层次的细观层次起着桥梁的作用.细观层次上的材料行为对于材料的宏观行为起着关键的作用.就金属行为的多层次描述方法、金属的多层次动力行为、非线性科学在描述金属行为中的应用、微分几何及规范场的应用及各种数值方法的模拟问题进行了初步的综述,并提出了一些需要进一步研究的问题.
The deformation and failure of metals are complex multi-scale processes.The behavior of materials at microscopic level determines the intrinsic physical mechanism of macroscopic behavior.The intermediate between micro-and macroscopic levels meso-scopic level plays a role of bridge.The behavior of materials at mesoscopic level is key to the macroscopic behavior.In this paper some aspects of the study of multi-scale behavior of metallic materials are reviewed,these aspects include the description methods at different levels,the multi-scale dynamic behavior of metals,the application of nonlinear dynamics in the description of the behavior of metals,the application of differential geometry and gauge field theory,and the application of different numerical methods at different levels.At last and the remaining issues in need of further research are proposed.
The deformation and failure of metals are complex multi-scale processes.The behavior of materials at microscopic level determines the intrinsic physical mechanism of macroscopic behavior.The intermediate between micro-and macroscopic levels meso-scopic level plays a role of bridge.The behavior of materials at mesoscopic level is key to the macroscopic behavior.In this paper some aspects of the study of multi-scale behavior of metallic materials are reviewed,these aspects include the description methods at different levels,the multi-scale dynamic behavior of metals,the application of nonlinear dynamics in the description of the behavior of metals,the application of differential geometry and gauge field theory,and the application of different numerical methods at different levels.At last and the remaining issues in need of further research are proposed.
引文
[1]ЖурковС.Н.Дилатонныймеханизмпрочноститвердыхтел[C].в:Физикапрочностиипластичности,Ленинград:Наука,5-10.
[2]Panin V.E.Synergetic principles of physical mesome-chanics[J].Theor.And.Appl.Mech,2001(37).
[3]Makarov P.V.and others,Simulation of elastic-plasticdeformation and fracture of materials at micro-,meso-,and macrolevels[J].Theor.And Appl.Mech,2001(37).
[4]Mescheryakov Yu.I.Meso-macro energy exchange inshock deformed and fractured solids[C].In:High-pres-sure Shock Compression of Solids VI-old paradigms andnew chanllenges,Springer,2002.
[5]Naimark O.B.Collective behavior of cracks and defects[J].Physical Mezomechanics,1999,2(3).
[6]戚承志,钱七虎.材料变形及损伤演化的微观物理机制[J].固体力学学报,2002(3).
[7]戚承志,王明洋,赵跃堂,钱七虎.关于材料构造层次的模型[J].世界地震工程,2003,19(1).
[8]戚承志,王明洋,钱七虎.弹粘塑性孔隙介质在冲击载作用下的一种本构关系,第一部分[J].岩石力学与工程学报,2003,21(9).
[9]戚承志,王明洋,钱七虎.弹粘塑性孔隙介质在冲击载作用下的一种本构关系,第二部分[J].岩石力学与工程学报,2003,21(11).
[10]戚承志,钱七虎.岩石等脆性材料动力强度依赖应变率的物理机制[J].岩石力学与工程学报,2003,21(2).
[11]戚承志,王明洋,钱七虎.岩体的非欧几何模型[C].南京:第五届全国工程结构安全防护会议文集,2005.
[12]Haken H.Advanced synergetics[M].Springer-Verlag,Berlin,1983.
[13]Herrmann H J.Statistical models for the fracture of dis-ordered media,random materials and processes,Vol.2[C].1990,Nother-Holland,Amsterdam
[14]ДиваковК,КоханчикЛ.С,идругиеК.микромеханикединамическогодеформированияиразрушения[J].ПМТФ,1987,(3).
[15]Kondo K.Memoirs of the unifying study of the basicproblems in engineering science by means of geometry[C].RAAG 1-4,Gakujutsu Benken Fukyu-Kai,Toky-o,1955.
[16]Bilby B,Bulough A,Smith E.Continuous distributionof dislocation[C].A Nem Application of the Methods ofNon-Riemannian Geometry,Proc.Roy.Soc.London,A231,1955,252.
[17]潘宁.物理介观力学及材料的计算机辅助设计[M].万群译.北京:冶金工业出版社,2002.
[18]ДеВитт(De Witt).Континуальнаятеориядислокации[M].М.:Ми,р1973.
[19]МясниковВ.П.,ГузевМ.А.Неевклидовамодельдеформированияматериаловнаразличныхстру-ктурныхуровнях[J].ФизическаяМезомеханика,2000,3(1).
[20]ГузевМ.А,МясниковВ.П.Термомеханическаямодельупругопластическогоматериаласдефектамиструктуры[J].Механикатвердоготела,1998,(4).
[21]ГузевМ.А,ПарошинАА.Неевклидовамодельзональнойдезинтеграциигорныхпородвокругподземнойвыработки[J].Прикладнаямеханикаитехническаяфизика,2001(42).
[22]ПанинВЕ,ГриняевЮВ.идругие.Спектрвозвужденныхсостоянийивихревоемеханическоеполевдеформируемомкристалле[J].Изв.Вузов,Физик,а1987,(1).
[23]ЕгорушкинВЕ.Калибровочнаядинамическаятеориядефектоввнеоднороднодеформируемыхсредахсоструктурой[J].Изв.Вузов,Физик,а1990,(2).
[24]ПоповВЛ,ЧертоваНВ.Калибровочнаятеорияраспространенияволнвупругопластическойсреде[J].Изв.Вузов,Физик,а1992,(4)
[25]ГриняевЮВ,ЧертоваНВ.Полеваятеориядефектов,ЧастьI[J].ФизическаяМезомеханика,2000,3(5).
[2]Panin V.E.Synergetic principles of physical mesome-chanics[J].Theor.And.Appl.Mech,2001(37).
[3]Makarov P.V.and others,Simulation of elastic-plasticdeformation and fracture of materials at micro-,meso-,and macrolevels[J].Theor.And Appl.Mech,2001(37).
[4]Mescheryakov Yu.I.Meso-macro energy exchange inshock deformed and fractured solids[C].In:High-pres-sure Shock Compression of Solids VI-old paradigms andnew chanllenges,Springer,2002.
[5]Naimark O.B.Collective behavior of cracks and defects[J].Physical Mezomechanics,1999,2(3).
[6]戚承志,钱七虎.材料变形及损伤演化的微观物理机制[J].固体力学学报,2002(3).
[7]戚承志,王明洋,赵跃堂,钱七虎.关于材料构造层次的模型[J].世界地震工程,2003,19(1).
[8]戚承志,王明洋,钱七虎.弹粘塑性孔隙介质在冲击载作用下的一种本构关系,第一部分[J].岩石力学与工程学报,2003,21(9).
[9]戚承志,王明洋,钱七虎.弹粘塑性孔隙介质在冲击载作用下的一种本构关系,第二部分[J].岩石力学与工程学报,2003,21(11).
[10]戚承志,钱七虎.岩石等脆性材料动力强度依赖应变率的物理机制[J].岩石力学与工程学报,2003,21(2).
[11]戚承志,王明洋,钱七虎.岩体的非欧几何模型[C].南京:第五届全国工程结构安全防护会议文集,2005.
[12]Haken H.Advanced synergetics[M].Springer-Verlag,Berlin,1983.
[13]Herrmann H J.Statistical models for the fracture of dis-ordered media,random materials and processes,Vol.2[C].1990,Nother-Holland,Amsterdam
[14]ДиваковК,КоханчикЛ.С,идругиеК.микромеханикединамическогодеформированияиразрушения[J].ПМТФ,1987,(3).
[15]Kondo K.Memoirs of the unifying study of the basicproblems in engineering science by means of geometry[C].RAAG 1-4,Gakujutsu Benken Fukyu-Kai,Toky-o,1955.
[16]Bilby B,Bulough A,Smith E.Continuous distributionof dislocation[C].A Nem Application of the Methods ofNon-Riemannian Geometry,Proc.Roy.Soc.London,A231,1955,252.
[17]潘宁.物理介观力学及材料的计算机辅助设计[M].万群译.北京:冶金工业出版社,2002.
[18]ДеВитт(De Witt).Континуальнаятеориядислокации[M].М.:Ми,р1973.
[19]МясниковВ.П.,ГузевМ.А.Неевклидовамодельдеформированияматериаловнаразличныхстру-ктурныхуровнях[J].ФизическаяМезомеханика,2000,3(1).
[20]ГузевМ.А,МясниковВ.П.Термомеханическаямодельупругопластическогоматериаласдефектамиструктуры[J].Механикатвердоготела,1998,(4).
[21]ГузевМ.А,ПарошинАА.Неевклидовамодельзональнойдезинтеграциигорныхпородвокругподземнойвыработки[J].Прикладнаямеханикаитехническаяфизика,2001(42).
[22]ПанинВЕ,ГриняевЮВ.идругие.Спектрвозвужденныхсостоянийивихревоемеханическоеполевдеформируемомкристалле[J].Изв.Вузов,Физик,а1987,(1).
[23]ЕгорушкинВЕ.Калибровочнаядинамическаятеориядефектоввнеоднороднодеформируемыхсредахсоструктурой[J].Изв.Вузов,Физик,а1990,(2).
[24]ПоповВЛ,ЧертоваНВ.Калибровочнаятеорияраспространенияволнвупругопластическойсреде[J].Изв.Вузов,Физик,а1992,(4)
[25]ГриняевЮВ,ЧертоваНВ.Полеваятеориядефектов,ЧастьI[J].ФизическаяМезомеханика,2000,3(5).
版权所有：© 2023 中国地质图书馆 中国地质调查局地学文献中心