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断裂力学大师:Griffith(格里菲斯)

格里菲斯1893年出生于伦敦,1911年毕业于曼岛的一所中学,获得奖学金进入利物浦大学读机械工程,1914年以一等成绩获得学士学位,并获得最高奖章。1915年,格氏到皇家航空研究中心工作,并与G.I. Taylor一起发表了用肥皂膜研究应力分布的开创性论文,该文获得机械工程协会的金奖。同年,格里菲斯获得利物浦大学工程硕士学位。1921年,格里菲斯以他的断裂力学成名作获得利物浦大学工程博士学位。其后,格里菲斯历任空军实验室首席科学家,航空研究中心工程部主管等职,在航空发动机设计方面做出了同样卓越的贡献。格里菲斯于1939年加盟劳斯莱思公司,1941年当选皇家学会院士,1960年退休,1963年辞世,享年70岁。

工业的发展需求推动了技术的发展与变革,格里菲斯在断裂力学的主要贡献就是,他从能量角度解释了经典强度理论无法解释的低应力脆断问题。低应力脆断是指有些高强度钢制造的零件中、低强度钢制造的大零件,往往在工作应力远低于屈服强度时发生的脆性断裂。对于这个问题,采用经典的强度理论无法解释,只能采用断裂力学的观点进行研究。1950年,美北极星导弹固体燃料发动机压力壳在发散时,发生低应力脆断。

早在 1920 年,英国的物理学家 Griffith 在对玻璃的断裂研究中便提出断裂力学概念。Griffith 用材料内部有缺陷(裂纹)的观点解释了材料实际强度要小于理论强度的现象,同时当裂纹受力时,如果裂纹扩展所需的表面能小于弹性能的释放值,则裂纹就扩展直至断裂破坏。这一理论在对玻璃的断裂研究中得到证实
但该理论只适用于完全弹性体,即完全脆性材料,所以没得到发展。1921 年,Griffith又提出了能量释放理论,即 G 准则。

该准则是判断结构发生裂纹扩展的三个准则之一,在复合材料的层合结构的界面裂纹扩展得到了广泛的应用。
目前,计算各类断裂参数主要是基于理论公式和数值计算方法,理论公式由于受到模型和载荷的限制,做了很多简化,面向工程计算时,数值方法的优势更为明显,ANSYS作为一款通用软件,经过多年的发展,在断裂与失效的计算功能上趋于完善,为了让大家对其功能有一个直观的认识,张老师特进行了《基于ANSYS的材料失效与断裂计算直播公开课》。

直播时间:11月20日19:30-20:30

直播内容:

(1)材料失效的原因

(2)裂纹的分类

(3)断裂问题的分类

(4)复合裂纹的断裂准则

(5)裂纹扩展的类型及计算方法

(6)范例-拉伸载荷作用下的中心贯穿裂纹的应力强度因子计算

(7)在线答疑

直播好礼:参与直播有机会获得本人著作《ANSYS Workbench17.0数值模拟工程实例解析》书籍一本!

参加方法,扫一扫下方二维码,也可以直接搜索:FEM_ANSYS,备注:断裂,即可获得免费参加公开课的方式。

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作者: ganggouren

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