新型功能梯度材料的动态断裂分析及其损伤失效模拟

功能梯度材料在动载荷作用下的损伤和断裂行为是非常重要也是非常困难的问题。目前对功能梯度材料动态断裂行为的研究大多限于裂纹垂直或平行于材料梯度变化方向的特殊情形，但对任意方向裂纹的断裂动力学响应的研究还很有限。本项目采用积分变换和奇异积分方程技术研究功能梯度材料中任意方向裂纹的动态断裂响应，用有限元法和无网格法耦合的方法数值模拟功能梯度材料中裂纹的动态扩展过程，用准静态试验研究功能梯度材料中裂纹的动态扩展。本项目采用理论、数值和实验相结合的方法，研究功能梯度材料的动态损伤和断裂特性，揭示功能梯度材料在动载荷作用下的失效和破坏模式，确定提高功能梯度材料抗动态断裂和破坏能力的途径，为材料的优化设计和制备提供理论依据，同时也为其无损检测等提供技术支持。具有重要的理论意义和实际应用价值。