第5届国际固体断裂与强度大会介绍

第5届国际固体断裂与强度大会于2003年10月19—23日在日本仙台市东北大学学术交流中心举行，当地电视台还做了专门的采访报道．     

动静态界面断裂应力强度因子间的普适关系

1 引言裂纹在速率无关载荷作用下以低于Rayleigh 波速扩展的问题是动态断裂的一项基本课题.其应力强度因子的短期响应(即自裂尖发出的散射波未折返回时裂尖之前的响应)可用含半无穷长裂纹的无穷大构形来模拟.对均匀各向同性材料,Freund(见文[1]的总结)建立了下述普适关系     

弹性体共混改性聚丙烯的增韧机理

阐述了以聚丙烯（ＰＰ）／高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）为复合基体，苯乙烯－丁二烯－苯乙烯（ＳＢＳ）为增韧剂经三元共混所得的性能优异的一类新材料．从三个层次（形貌结构转变、宏观力学响应和裂尖过程区演化）系统地探讨了其增韧机理．结果表明由形貌结构控制和对早期体膨胀变形抑制可造成裂尖平面应变区的超钝化从而达到增韧．     

纳米力学进展(续)

概述2002年度在纳米力学方面的若干新进展.在纳观计算力学方面,讨论了在微结构质流演化算法、纳米结构中应变的量子效应算法、LMPM并行算法等方面的进展.在纳观实验力学范畴,着重介绍了立体刻蚀的微加载系统.然后,我们展述了在纳米晶体力学、纳米管力学和纳米压痕力学等方面的新进展.      

细观力学和细观损伤力学

本文扼要地阐述细观力学的定义和范畴;探索其主要研究课题和应用领域,展示细观损伤力学的新进展;并对细观力学的未来发展趋势加以展望。      

结晶型高分子材料的平面取向演化与塑性响应

建立了描述结晶型高分子材料的平面取向演化及其塑性响应的解析框架。文中针对材料中分子链不可伸长的特点，修正了Ｔａｙｌｏｒ假定。引入连续的取向分布函数，并将它展开成不可约的张量形式表示，通过建立并求解展开系数的演化方程，最终获得问题的解。文中模拟了单轴拉伸和简单剪切时链轴朝拉伸方向偏转的过程，描述了应力的上扬硬化现象．     

裂尖超钝化:实验、理论与数值模拟

本文报道了在改性聚丙烯裂尖平面应变段发生超钝化的实验发现。利用环向冷拉模型,可说明裂尖超钝化的形成取决于冷拉传播速率与加载率之比。裂尖超钝化可使材料韧性,尤其是冲击韧性的改善,达到一个新的水平。本文在超弹性-粘塑性各向异性损伤的有限变形本构模型下进行了详尽的数值计算。模拟结果成功地再现了裂尖超钝化的基本特征。     

电致失效力学

电致失效力学研究单调或交变电场载荷下由应力引起的失效行为,它包含了电致断裂、电致疲劳、电致迁移与电致损伤等新研究课题．本文概述了电致失效力学的领域与课题,并深入讨论了电致应变诱导断裂疲劳的机理及电迁移损伤的力电耦合过程．研究结果表明,电致失效力学可提供铁电陶瓷致动器和集成电路的若干关键设计参数．对铁电陶瓷多层共烧致动器,该分析提供其层厚、外加电场强度和交变电场循环周数．对集成电路内导线,该分析提供其允许电流密度和临界线长．      

力之大道两周天*

力之大道两周天,旨在说明无论是工程还是科学问题,处处都有力学的道理。以此为纲,交流7个工程问题,7个科学问题,各取一周天之数。讲述内容分三部分。第一部分缅怀钱学森先生的传承与思想;第二、三部分分别介绍7个工程案例和7个科学案例。工程的案例旨在说明力学之硕果,科学的案例旨在说明力学之源泉。     

Simulation for surface self-nanocrystallization under shot peening

Driven by high frequency and multi-directional shot peens, dislocations of various orientations proliferate into the metal, and accumulate in high density in the surface layer of a shallow depth. Migration, generation and annihilation of dislocations dictate the evolution of mobile dislocation density. Simulation for the experiment of pure iron under repeated shot peen flux of 800 times per square millimeter is carried out, and a dislocation density up to 2.17×10¹¹ mm⁻² is achieved. Dislocations of such density in the surface layer are shown to be capable of forming nano-grains whose size is about 10 nm. Molecular dynamics simulation verifies the formation of nano-grained metals at such dislocation density level. The dislocations are first regrouped to form subcrystallites, then combined to form stable nanocrystallized grains after sufficiently long time of relaxation. The project supported by the National Natural Science Foundation of China (10121202)