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Sandbox Physics
断裂力学 · 边学边做实验

从一个缺口,走到裂纹分叉

断裂力学,从 Griffith 能量平衡到裂纹分叉

一道细划痕就能让玻璃棒在远低于原子键强度的应力下断裂,因为只要放出的能量够付新表面的代价,裂纹就会扩展。从这个平衡出发,再看裂纹怎样稳定扩展、怎样失控、怎样自己选路,跑得够快时又怎样一分为二。

尖锐裂纹 · 第一至四章

裂纹什么时候能扩展

把放出的弹性能和新表面的代价放在一起比较,从柔度曲线把它测出来,判断扩展是否受控,再从裂尖附近的应力读出同一个判据。

从能量平衡开始 →

把裂纹写成场 · 第五至八章

裂纹怎样自己选路

用损伤带代替尖锐裂纹,预测缺口何时起裂并加以检验,再跟着快裂纹走进分叉和无序。

从损伤带开始 →

八章课程,配着例题与实验读

  1. 01 L1

    裂纹为什么要靠能量才能扩展

    一根划了道痕的玻璃棒,为什么在远低于原子键强度的应力下就断了?

    阅读与动手 →
  2. 02 L2

    从柔度曲线求能量释放率

    一条载荷—位移记录,怎样告诉你裂纹扩展时放出了多少能量?

    阅读与动手 →
  3. 03 L2

    扩展中的裂纹什么时候不会失控

    同一条裂纹,为什么在一种试验里一点点往前挪,在另一种试验里却一下子穿透试样?

    阅读与动手 →
  4. 04 L2

    裂尖附近的应力与应力强度因子

    尖锐裂尖处的应力是无穷大,那用哪个数判断裂纹离扩展还有多远?

    阅读与动手 →
  5. 05 L3

    把裂纹写成一条窄窄的损伤带

    不给裂尖规定走向,计算机怎样让裂纹自己选路?

    阅读与动手 →
  6. 06 L3

    先预测缺口何时起裂,再检验这个预测

    单独算出的尖锐裂纹能量释放率,能不能预测相场模型里的缺口何时起裂?

    阅读与动手 →
  7. 07 L4

    动态相场模型中的快裂纹与分叉

    裂纹跑得够快时,为什么不再沿一条直线前进?

    阅读与动手 →
  8. 08 L4

    冻结无序怎样让快裂纹的路径变粗糙

    材料每一小块都略有差别,会把一条快裂纹从直线上推开多远?

    阅读与动手 →
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