功能梯度材料的弹性断裂分析

摘要

功能梯度材料是一种新型材料,其特点是组分、结构和物性参数都呈梯度变化。功能梯度材料的断裂分析属于非均匀材料断裂力学的范畴。结合最新的研究成果,从裂纹尖端渐近场、应力强度因子、断裂失效准则和动态断裂问题4个方面,全面阐述了功能梯度材料弹性断裂分析的研究方法、进展和主要结论。特别是给出了类似于均匀材料Williams解的功能梯度材料裂纹尖端应力场,明确反映出了材料非均匀性对裂纹尖端应力场结构的影响。该解具有普遍的意义,可以作为功能梯度材料数值和实验方法(如边界配位法和高阶近似法)的基础。