斷裂力學(xué)裂紋擴(kuò)展

1、斷裂力學(xué)裂紋擴(kuò)展做裂紋擴(kuò)展仿真確實(shí)比較難，目前一般都是以彈性斷裂力學(xué)為基礎(chǔ)，二維裂紋擴(kuò)展容易一些，三維裂紋比較復(fù)雜，如果僅是要獲得擴(kuò)展壽命，裂紋長(zhǎng)度，可以自己編程做，我是這樣做的。如果要想獲得不同裂紋前沿的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)和K,模擬結(jié)構(gòu)裂紋隨載荷的動(dòng)態(tài)真實(shí)變化，可能要借助軟件：(1) Beasy,邊界元軟件，將三維問(wèn)題解化為二維問(wèn)題，比較方便。(2) Fatigue軟件，也還可以，但對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)很難勝任。(3) FE-fatigue也不錯(cuò)(4) FRANC3D。至于計(jì)算，常用的方法有:(DPrescribedMethod特點(diǎn):裂紋只能沿單元邊界擴(kuò)展。(2) AnalyticalGeometryMeth

2、od特點(diǎn)：將幾何和載荷、約束分解為簡(jiǎn)單的解析形式。(3) KnownSolutionMethod特點(diǎn)：查表求已知解。兩個(gè)重要軟件：NASGROandAFGROW(4) Meshfreemethod美國(guó)西北大學(xué)做的最好。優(yōu)點(diǎn)是不需重新劃分網(wǎng)格。(5) AdaptiveBEM/FEM自適應(yīng)網(wǎng)格邊界元/有限元，用的較廣。(6) Latticemethod格子方法(7) Atomicmethod一般使用分子動(dòng)力學(xué)方法。(8) Constitutivemethod在本構(gòu)方程里引入破壞準(zhǔn)則，無(wú)需預(yù)先引入裂紋。如本人上篇帖子。(9) Cohesiveelement使用cohesiveelement。斷裂學(xué)科

3、研究的新趨向第十屆國(guó)際斷裂大會(huì)(ICF10)的情況介紹四年一屆的國(guó)際斷裂大會(huì)（Int.ConferenceofFrature,ICF-10汗2001年12月3日12月6日在美國(guó)夏威夷召開。與會(huì)的有來(lái)自44個(gè)國(guó)家的代表約610人。中國(guó)參加會(huì)議的代表并有論文在論文集上發(fā)表的計(jì)34人（含中國(guó)香港10人），其中部分代表因故未能到會(huì)。此次會(huì)議的舉辦是成功的，現(xiàn)將會(huì)議的簡(jiǎn)要情況與參加會(huì)議的體會(huì)及有關(guān)建議分別作簡(jiǎn)單匯報(bào)于下。一、ICF10大會(huì)于2001年12月3日開幕，由ICF10主席Ritchie教授主持，由ICF名譽(yù)主席Yokobori教授（日）和Evans教授（美）作榮譽(yù)報(bào)告。他們的報(bào)告題目分別為：用

4、復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)與工程解決強(qiáng)度與斷裂問(wèn)思路的新嘗試”，力學(xué)和材料學(xué)的新技術(shù)挑戰(zhàn)和研究的機(jī)遇Yokobori教授從復(fù)雜系統(tǒng)的角度，用系統(tǒng)學(xué)的觀點(diǎn)闡釋了斷裂與強(qiáng)度問(wèn)題的發(fā)展歷史，從系統(tǒng)綜合的新思路，展望斷裂學(xué)科的發(fā)展。Evans教授回顧了以往由于航天與能源系統(tǒng)的需求，推進(jìn)了斷裂學(xué)科的進(jìn)展。時(shí)至今日，生物醫(yī)學(xué)、光電子、半導(dǎo)體等領(lǐng)域的產(chǎn)品對(duì)斷裂學(xué)科的研究與發(fā)展提出了新的要求各種工程技術(shù)對(duì)材料和持久性與可靠性提出了新的課題，與破壞相關(guān)現(xiàn)象的研究必須從確定系統(tǒng)的臨界狀態(tài)推進(jìn)到系統(tǒng)的生存狀態(tài)，它要求人們研究新的破壞機(jī)制并集中注意力于維護(hù)系統(tǒng)的持久性。報(bào)告列舉了兩類例子來(lái)說(shuō)明上述的趨向：其一是高承壓的薄膜，在熱學(xué)

5、與力學(xué)的循環(huán)作用下，發(fā)生失穩(wěn)導(dǎo)致破壞；另一是超輕的多功能結(jié)構(gòu)，它在航天與汽車系統(tǒng)中有強(qiáng)列的需求，它除了應(yīng)用通常的塑性屈曲分析外，還引入新穎的拓?fù)浜蛢?yōu)化的方法，體現(xiàn)了材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一體化及其與力學(xué)結(jié)合，反映了系統(tǒng)綜合發(fā)展的新的趨向，迎來(lái)了力學(xué)與材料科學(xué)結(jié)合的新機(jī)遇。大會(huì)還組織了27個(gè)專題分組的邀請(qǐng)報(bào)告和29個(gè)重點(diǎn)邀請(qǐng)報(bào)告。這些報(bào)告涉及動(dòng)態(tài)斷裂；脆性材料疲勞與高溫疲勞；壓縮斷裂；細(xì)觀斷裂；結(jié)構(gòu)診斷和無(wú)損檢測(cè)與斷裂；裂尖區(qū)非常規(guī)疇變帶；環(huán)境斷裂；納觀尺度效應(yīng)與斷裂；壓電材料和聚合物的變形與斷裂等。大會(huì)組織的33個(gè)分組口頭報(bào)告。涉及高溫?cái)嗔?、斷裂物理、非線性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂、斷裂力學(xué)分析、計(jì)

6、算斷裂力學(xué)、損傷、環(huán)境疲勞與斷裂、實(shí)驗(yàn)斷裂力學(xué)、損傷力學(xué)；沖擊與高應(yīng)變率下的斷裂、無(wú)損檢測(cè)、各種材料（陶瓷、聚合物、巖石與混凝土、生物材料、復(fù)合材料）的斷裂、破壞（失效）分析、斷裂與持久性、熱噴涂材料與涂層、等等。與以往幾屆相比，納米尺度斷裂、分子動(dòng)力學(xué)模擬、微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）、智能結(jié)構(gòu)、微電子封裝、薄膜與界面等相關(guān)的斷裂問(wèn)題有了專門的分組，反映了斷裂學(xué)科適應(yīng)新發(fā)展的需要，研究面更寬了。大會(huì)還組織了130篇論文進(jìn)行壁報(bào)展覽，出版了包括650篇論文的摘要文集和會(huì)議全部論文的光盤，并將于會(huì)后出版經(jīng)過(guò)選擇的大會(huì)論文集。會(huì)議期間還召開了ICF10的理事會(huì)與執(zhí)行委員會(huì)。中國(guó)和中國(guó)香港分別是理事會(huì)

7、成員。理事會(huì)通過(guò)表決，決定第十一屆斷裂大會(huì)（ICF11）將于2005年3月20日25日在意大利都靈召開。通過(guò)提名委員會(huì)選舉并由理事會(huì)批準(zhǔn)，成立了ICF11（2001-2005）的新的一屆執(zhí)委會(huì)。我國(guó)清華大學(xué)余壽文教授當(dāng)選為ICF11的副主席。新任主席為澳大利亞悉尼大學(xué)的Y.WMai教授（澳科學(xué)院、工程院兩院院士）。提名委員會(huì)選舉并由理事會(huì)批準(zhǔn)，增補(bǔ)了含我國(guó)黃克智院士等的五位國(guó)際斷裂大會(huì)的名譽(yù)會(huì)員。二、通過(guò)這次四年一屆的國(guó)際斷裂大會(huì)，可以看到下列的一些發(fā)展趨向：1 .適應(yīng)當(dāng)前現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，斷裂學(xué)科已從原有斷裂與工程密切結(jié)合的一些工程部門拓寬至信息材料、智能材料與結(jié)構(gòu)、自然（巖石）和生物材料

8、。力學(xué)與材料科學(xué)的結(jié)合在拓寬的基礎(chǔ)上更加深入。材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一體化對(duì)斷裂學(xué)科提出了新的要求。從工程應(yīng)用的角度，充分推動(dòng)關(guān)注系統(tǒng)的持久性和可靠性的研究。2 .隨著信息技術(shù)滲入各傳統(tǒng)工業(yè)部門，智能化與微型化要求人們深入研究智能材料與電子材料等在多場(chǎng)（力、熱、電、磁、光）耦合作用下，其細(xì)、微觀以至納觀尺度的斷裂行為及其防斷設(shè)計(jì)與斷裂控制。計(jì)算機(jī)與計(jì)算技術(shù)的發(fā)展為斷裂研究提供了強(qiáng)大的計(jì)算平臺(tái)，原子、分子尺度的斷裂過(guò)程的實(shí)驗(yàn)觀察有了新的成果。我國(guó)的斷裂研究在理論建模上見長(zhǎng)，是我們的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，但在大規(guī)模計(jì)算機(jī)模擬與高精度與微細(xì)尺度的斷裂的實(shí)驗(yàn)研究方面，與國(guó)際上先進(jìn)國(guó)家相比，存在相當(dāng)大的差距。若不能提供強(qiáng)有

9、力的支持，這一差距仍有擴(kuò)大的趨勢(shì)。3 .近年來(lái)，斷裂學(xué)科研究有了新的進(jìn)展，此次會(huì)議報(bào)道的剪切型高速動(dòng)態(tài)裂紋擴(kuò)展、連續(xù)力學(xué)與原子尺度的斷裂分析的連接、納觀以至原子尺度界面斷裂過(guò)程的實(shí)驗(yàn)觀察及電致失效力學(xué)等方面，都取得了令人矚目的進(jìn)展。其中也包含有中國(guó)學(xué)者們的貢獻(xiàn)。說(shuō)明我國(guó)的斷裂研究，在國(guó)際上，已經(jīng)占有了一席之地。三關(guān)于爭(zhēng)取2009年春在中國(guó)北京承辦第十二屆國(guó)際斷裂大會(huì)（ICF12）的建議：2000年12月，在廣州召開的第10屆全國(guó)斷裂與疲勞會(huì)議期間，與會(huì)的7個(gè)全國(guó)性學(xué)會(huì)（中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)、中國(guó)航空與宇航學(xué)會(huì)、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)、中國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)、中國(guó)金屬學(xué)會(huì)、中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)、中國(guó)材料研究會(huì)）的代表

10、及全體出席第9屆全國(guó)斷裂與疲勞會(huì)議的代表在會(huì)議紀(jì)要中吁請(qǐng)申請(qǐng)?jiān)谥袊?guó)召開國(guó)際斷裂大會(huì)。在此次新選舉產(chǎn)生的ICF11執(zhí)委會(huì)上，中國(guó)執(zhí)行委員提出在北京召開ICF12的設(shè)想，向全體執(zhí)委作了簡(jiǎn)要的口頭申請(qǐng)通報(bào)?；谝韵略颍袊?guó)擬申請(qǐng)承辦ICF12:（1）中國(guó)有七個(gè)學(xué)會(huì)近2000人的專業(yè)科研與工程技術(shù)人員從事斷裂與疲勞的研究，多年以來(lái)的研究工作，對(duì)斷裂學(xué)科的發(fā)展已經(jīng)作出了許多貢獻(xiàn)；（2）近20年中國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，特別在2001年加入世界貿(mào)易組織（WTO）后，伴隨著經(jīng)濟(jì)全球化的新趨勢(shì)，給斷裂的研究與應(yīng)用提供了推動(dòng)力，也將進(jìn)一步促進(jìn)國(guó)際的學(xué)術(shù)交流；（3）北京申辦2008年奧運(yùn)會(huì)成功，從軟件和硬件兩方面均為2

11、009年春季承辦ICF12提供了良好的條件；（4）按歐、美、亞太分區(qū)輪值的原則，ICF12應(yīng)在亞太地區(qū)召開，中國(guó)是具有競(jìng)爭(zhēng)力的承辦者；（5）從上世紀(jì)70年代以來(lái)，上述各相關(guān)的全國(guó)性學(xué)會(huì)輪流主持每2至3年召開一次全國(guó)性的斷裂與疲勞的全國(guó)性學(xué)術(shù)大會(huì)，至2001年已連續(xù)舉行了10屆。我國(guó)斷裂與疲勞的研究，多年來(lái)已經(jīng)形成了有組織的科學(xué)研究與開展學(xué)術(shù)交流的好的傳統(tǒng)，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)及相關(guān)的工業(yè)部門也提供了持續(xù)的經(jīng)費(fèi)與政策的支持；（6）北京是世界歷史文化名城，集中了中國(guó)斷裂研究的主要單位。上述的說(shuō)明，得到了與會(huì)執(zhí)委的贊賞與理解。ICF11執(zhí)委會(huì)紀(jì)要中要求中國(guó)代表于2004年底向ICF11執(zhí)委會(huì)和理事

12、會(huì)提交申辦正式報(bào)告，并由ICF11理事會(huì)的各國(guó)代表團(tuán)于2005年3月21日表決。為此，七個(gè)學(xué)會(huì)有關(guān)代表將于2003年商討申辦意見，并將按手續(xù)上報(bào)審核。在預(yù)先商量之后，請(qǐng)香港（中國(guó)）的理事也參與商討關(guān)于主辦ICF12大會(huì)事宜。向國(guó)家有關(guān)部門作書面匯報(bào)并提出申辦申請(qǐng)，在得到批準(zhǔn)后逐步付諸實(shí)施。余壽文（清華大學(xué)工程力學(xué)系）第十一屆國(guó)際斷裂力學(xué)大會(huì)（ICF11）簡(jiǎn)介與斷裂研究的前瞻余壽文1馮西橋1楊亞政21清華大學(xué)工程力學(xué)系破壞力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京1000842中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)，北京100080第H一屆國(guó)際斷裂力學(xué)大會(huì)（ICF11）于2005年3月2025日在意大利都靈（Turin）召開。本文對(duì)這次

13、大會(huì)的內(nèi)容加以簡(jiǎn)單介紹，并對(duì)本次會(huì)議所反映的斷裂研究與應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要評(píng)述.大會(huì)的開幕式與閉幕式各有兩個(gè)特邀報(bào)告。開幕式報(bào)告的主題是關(guān)于與多尺度斷裂相關(guān)的分形與相似律的研究，閉幕式報(bào)告是關(guān)于金屬導(dǎo)線的電致失效、損傷與斷裂的多尺度計(jì)算方法，彰示了以往與現(xiàn)在斷裂研究的幾個(gè)重要問(wèn)題。止匕外，還有8篇大會(huì)邀請(qǐng)報(bào)告計(jì)。ICF11共發(fā)表了來(lái)自52個(gè)國(guó)家的1016篇論文，這些論文涉及36個(gè)不同的斷裂研究領(lǐng)域。兩個(gè)開幕式報(bào)告為：（1）B.B.Mandelbrot做了題為斷裂表面粗糙度的分形分析與綜合以及復(fù)雜性與無(wú)序的重整”的報(bào)告Mandelbrot是分行幾何的創(chuàng)始人，F(xiàn)ractal一詞以及分維等概念都是

14、他創(chuàng)造的。他首先回顧了分形理論發(fā)展的歷史，揭示了反映斷裂面粗糙度的新的內(nèi)桌度量，論述了粗糙度分形幾何的描述方法并解釋了某些與斷裂相關(guān)的新的研究方向，彰示了分形理論在多尺度描述中的重要性。（2）G.I.Barenblatt是斷裂力學(xué)研究中Dugdale-Barenblatt模型的提出者之一，對(duì)尺度律理論也做出了很大貢獻(xiàn)，他報(bào)告的題目是疲勞與斷裂的尺度現(xiàn)象”。他首先從達(dá)芬奇和伽利略等意大利著名學(xué)者的工作開始，回顧了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與湍流的研究歷史。他簡(jiǎn)要討論了斷裂問(wèn)題中一些經(jīng)典的尺度現(xiàn)象，并由此出發(fā)說(shuō)明尺度律往往依賴于所做的一些基本假設(shè)，因此，對(duì)這些假設(shè)的適用性應(yīng)該進(jìn)行仔細(xì)校核，否則將得出不同形式的尺度律

15、，甚至?xí)适?wèn)題所固有的尺度律。他發(fā)表了標(biāo)度律的一般分類方法，介紹了現(xiàn)代相似性分析中的一些基本概念，如中間漸近、完全相似和不完全相似。列舉了疲勞與斷裂中存在的不完全相似，對(duì)這類問(wèn)題，標(biāo)度律不能從單靠量綱分析來(lái)獲得，其異常量綱”幕次的確定需要更復(fù)雜的分析，由此指出了Paris疲勞擴(kuò)展速率公式中的幕指數(shù)不是材料常數(shù)。兩個(gè)閉幕式報(bào)告為：（1）H.Abe的報(bào)告題目是金屬導(dǎo)線的電致遷移破壞隨著微電子器件的微小化，金屬導(dǎo)線越來(lái)越細(xì)，電流密度和器件本身的溫度越來(lái)越高，電致失效問(wèn)題越來(lái)越突出。Abe的研究組對(duì)金屬導(dǎo)線中電子風(fēng)引起的各種電致遷移和失效機(jī)制進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，提出了一種電遷移損傷的控制參數(shù)一一原子流

16、散度（divergenceofatomicflux,DAF）,利用這一概念可以比較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)金屬導(dǎo)線的壽命和破壞位置。（2）R.deBorst報(bào)告了關(guān)于損傷與斷裂問(wèn)題的現(xiàn)代的區(qū)域離散化方法。指出有限元、有限差分等標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域離散化方法主要適用于連續(xù)體，而不大適用于擴(kuò)展或演化類型的間斷問(wèn)題。他詳細(xì)評(píng)述了最近發(fā)展起來(lái)的一些處理間斷問(wèn)題的離散化方法，包括無(wú)網(wǎng)格法、間斷伽遼金法、以及考慮單元分離的有限元法等，這些方法比傳統(tǒng)的有限元法、界面單元法等能夠更方便、更準(zhǔn)確地模擬擴(kuò)展間斷問(wèn)題。他通過(guò)裂紋擴(kuò)展的一些數(shù)值算例對(duì)上述方法進(jìn)行了比較，說(shuō)明了這些離散化方法的應(yīng)用前景，尤其強(qiáng)調(diào)了在非均勻介質(zhì)材料的應(yīng)用。其他的

17、大會(huì)邀請(qǐng)報(bào)告的內(nèi)容簡(jiǎn)述如下：1 .國(guó)際斷裂大會(huì)的榮譽(yù)主席T.Yokobori（日）的報(bào)告題目為廿世紀(jì)后半葉國(guó)際斷裂大會(huì)對(duì)斷裂研究的貢獻(xiàn)他回顧了斷裂大會(huì)（ICF）成立40年以來(lái)對(duì)斷裂研究的重要貢獻(xiàn)，指出在21世紀(jì)可預(yù)期從復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)的角度來(lái)解決強(qiáng)度與斷裂的問(wèn)題；2 .G.Maier等（意）報(bào)告了斷裂力學(xué)中的反分析他首先介紹了基于實(shí)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)模擬并通過(guò)數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)測(cè)量差別的最小化來(lái)確定待定參數(shù)的反分析方法。他以結(jié)構(gòu)工程和微技術(shù)領(lǐng)域中的幾個(gè)典型實(shí)例闡述了反分析方法在斷裂力學(xué)中的應(yīng)用：其一是準(zhǔn)脆性材料的三點(diǎn)彎實(shí)驗(yàn)，用電子散斑方法測(cè)量了位移場(chǎng)，然后將I型粘著區(qū)裂紋模型和對(duì)稱的伽遼金方法相結(jié)合，通過(guò)反分

18、析確定材料的四個(gè)斷裂參數(shù)；其二是將楔形劈裂試驗(yàn)和卡爾曼濾波方法相結(jié)合，確定大壩混凝土材料的隨機(jī)斷裂參數(shù)；其三是大壩混凝土材料的物理化學(xué)老化參數(shù)的反分析，進(jìn)行了兩個(gè)平行孔的充壓實(shí)驗(yàn)和在位觀測(cè)，并通過(guò)計(jì)算比較了梯度算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法；其四是通過(guò)微壓痕實(shí)驗(yàn)的反分析進(jìn)行各向異性材料和薄膜涂層的參數(shù)表征。他強(qiáng)調(diào)了在斷裂力學(xué)的工程應(yīng)用方面，實(shí)驗(yàn)、模擬和反分析方法的綜合運(yùn)用的重要性。3 .W.Gerberich等（美）邀請(qǐng)報(bào)告的題目為斷裂長(zhǎng)度尺度的納米測(cè)量首先，從歷史發(fā)展的角度闡述了斷裂力學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，介紹了在微電子、磁記憶、MEMS器件等納米結(jié)構(gòu)所引發(fā)的一系列全新的尺度律問(wèn)題，包括最小尺度上材料

19、的流動(dòng)應(yīng)力、斷裂應(yīng)力和彈性模量。介紹了1970年以來(lái)發(fā)展起來(lái)的測(cè)量納米尺度上材料參數(shù)的三種先進(jìn)工具一一透射電鏡（TEM）、掃描探針顯微鏡（SPM）和聲發(fā)射（AE）,通過(guò)大量例子說(shuō)明了這些方法在變形、斷裂、摩擦、磨損等方面的應(yīng)用，并展示了關(guān)于銅薄膜和納米盒、硅納米球和納米塔、金剛石薄膜和納米層狀結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果。4 .高華?。ǖ拢﹫?bào)告了斷裂力學(xué)概念在生物系統(tǒng)納米結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用頗具新意地報(bào)道了其研究組在骨類生物材料和昆蟲粘著方面的最新研究結(jié)果。他用斷裂力學(xué)的概念說(shuō)明了納米尺度對(duì)于這些結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)其優(yōu)異性質(zhì)所起的關(guān)鍵作用，骨類材料中礦物質(zhì)的納米尺寸使其具有容許缺陷存在而不影響材料整體性能的特性，而壁虎腿上的

20、納米凸起導(dǎo)致了極強(qiáng)的粘著強(qiáng)度。他還介紹了相關(guān)的理論模型和數(shù)值模擬工作。5 .A.Pineau（法）報(bào)告了“2肝來(lái)斷裂局部方法的進(jìn)展：理論與應(yīng)用”。他綜述了用于結(jié)構(gòu)材料斷裂韌性預(yù)測(cè)的斷裂局部方法（localapproachoffracture,LAF）,介紹了韌性破壞和脆性解理斷裂的微觀機(jī)制分析的斷裂局部方法，認(rèn)為對(duì)于脆性斷裂，材料行為不受損傷影響；而對(duì)于韌性斷裂，應(yīng)該將損傷演化與本構(gòu)方程相耦合。他用斷裂局部方法研究了鋼的韌脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象，討論了二相粒子、晶界等因素對(duì)鋼斷裂的影響。止匕外，他還用這種方法研究了其他一些問(wèn)題，如加載速率和預(yù)應(yīng)力、焊縫殘余應(yīng)力、焊縫與界面的失配、暖預(yù)應(yīng)力、輻照脆化等對(duì)斷裂

21、的影響。6 .Y.Murakami（日）報(bào)告了氫對(duì)于燃料電池系統(tǒng)中的金屬疲勞性質(zhì)的影響他討論了燃料電池系統(tǒng)的氫環(huán)境下金屬對(duì)疲勞壽命問(wèn)題，重點(diǎn)研究了馬氏體不銹鋼和銘鋁合金，指出氫對(duì)疲勞強(qiáng)度與疲勞壽命有著重要的影響。7 .G.Williams（英）報(bào)告了斷裂分析的基礎(chǔ)一一總體能量法”。他認(rèn)為總體能量平衡和能量釋放率是描述裂紋擴(kuò)展的最有效方法。以均勻拉伸的板條、受彎梁等為例，對(duì)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)裂紋擴(kuò)展的能量方法進(jìn)行了評(píng)述，并說(shuō)明了瞬態(tài)動(dòng)力效應(yīng)。他以剝離問(wèn)題、用刀片切割軟物體（如豆腐）等問(wèn)題為例進(jìn)一步說(shuō)明了能量方法的應(yīng)用，包括塑性變形等引起的能量耗散。他還強(qiáng)調(diào)將能量方法與局部破壞分析方法進(jìn)行結(jié)合，將有更廣闊

22、的應(yīng)用。8 .A.J.Rosakis（美）的實(shí)驗(yàn)室地震”報(bào)告了在地震研究方面的有趣而重要的研究成果，主要包括地震動(dòng)力學(xué)與動(dòng)態(tài)剪切破壞這兩個(gè)正在研究中的地震學(xué)課題。Rice（2001）曾指出，摩擦律的選取對(duì)于所預(yù)測(cè)的過(guò)程具有十分重要的影響，因此需要對(duì)計(jì)算的可靠性進(jìn)行仔細(xì)校驗(yàn)。Rosakis及其合作者在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了模擬動(dòng)態(tài)剪切斷裂過(guò)程的模型實(shí)驗(yàn)，以觀察新的物理現(xiàn)象，并為理論分析和計(jì)算結(jié)果提供校驗(yàn)的基礎(chǔ)。用高速照相機(jī)、光彈性方法和紅外成像方法進(jìn)行記錄，用兩個(gè)光彈板材料(Homalite)模擬層錯(cuò)，用預(yù)壓縮方法模擬地質(zhì)載荷，用爆絲方法激發(fā)動(dòng)態(tài)開裂。用上述方法研究了破壞特征(破壞速度、破壞模態(tài)等)對(duì)遠(yuǎn)

23、場(chǎng)雙軸載荷、層錯(cuò)與壓縮方向的傾角、層錯(cuò)界面的摩擦性質(zhì)等因素的依賴關(guān)系。報(bào)道了相同材料之間的界面和異質(zhì)材料之間的界面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過(guò)異質(zhì)材料的界面實(shí)驗(yàn)，可以模擬波速失配條件。他還報(bào)道了在存在界面摩擦情形下對(duì)于自發(fā)非相關(guān)的超剪切破壞、從亞瑞利波速轉(zhuǎn)變到超剪切波速的斷裂過(guò)程的觀察結(jié)果。其研究結(jié)果說(shuō)明在一定條件下，超剪切斷裂在大地震中是可以實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)驗(yàn)室中部分觀察到地震的超剪切斷裂是斷裂實(shí)驗(yàn)朝向解釋自然界地震現(xiàn)象的重要進(jìn)展，引起與會(huì)者的濃厚興趣。大會(huì)有16個(gè)平行的分會(huì)場(chǎng)，總共分228個(gè)分組報(bào)告單元。共安排了38個(gè)分組邀請(qǐng)報(bào)告，我國(guó)楊衛(wèi)院士做了題為高能原子簇沖擊及其引致?lián)p傷的多尺度分析”的邀請(qǐng)報(bào)告。大

24、會(huì)內(nèi)容共分為45個(gè)專題，分別為：航空與航天，分析模型，生物力學(xué)，陶瓷，復(fù)合材料，計(jì)算力學(xué)，混凝土與巖石，腐蝕，損傷力學(xué)，壩，脫粘，耐久性，電子材料，失效分析，疲勞，功能梯度材料，地球物理與地質(zhì)構(gòu)造，玻璃，高溫與蠕變，歷史性與紀(jì)念性建筑，氫脆，沖擊與動(dòng)力學(xué)，反問(wèn)題，微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS),金屬材料，細(xì)觀或介觀尺度，復(fù)合型，納觀或微觀尺度，無(wú)損檢測(cè)與監(jiān)測(cè)，非線性斷裂力學(xué)，油氣生產(chǎn)與分布，物理問(wèn)題，鐵路，增強(qiáng)混凝土，可靠性，尺度律與尺寸效應(yīng)，智能結(jié)構(gòu)與材料，表面處理，薄膜，焊接，木材。各個(gè)專題的論文數(shù)量迥異，多的有4070篇，分成好幾個(gè)分組報(bào)告與討論，少的只有3篇，與其它分組合并組成分會(huì)場(chǎng)。從這些專題可以看到：既有傳統(tǒng)的斷裂研究的專題，也有近年來(lái)發(fā)展良好而且今后將有較大增長(zhǎng)的與信息、生物、新材料相交緣的斷裂研究問(wèn)題，也有與從原子到納-微-細(xì)-宏觀各個(gè)尺度的斷裂專題和尺度律與尺寸效應(yīng)的研究。從本次大會(huì)的邀請(qǐng)報(bào)告，分組論題與大會(huì)新任主席RaviChandar的閉幕式發(fā)言中，可以綜觀斷裂研究的新的特點(diǎn)：(1)斷裂研究與納米材料和器件、信息、生物等工程領(lǐng)域緊密聯(lián)系，并呈現(xiàn)多尺度建模與跨尺度聯(lián)接的力學(xué)一物理學(xué)一材料學(xué)緊密交緣的特點(diǎn)；(2)斷