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先进材料、材料计算与可靠性工程
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014-材料力学、疲劳与断裂工程
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《材料损伤本构与失效演化工程》
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本课程属于:014-材料力学、疲劳与断裂工程
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材料损伤本构与失效演化工程
共计 30 章节
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01
课程导入与工程问题界定
目标=材料损伤本构与失效演化工程的研… · 典型失效案例 · 课程目标与知识地图
课程导入
工程问题界定
02
连续介质热力学基础
目标=状态势 · 耗散不等式 · 内变量理论及其在损伤本构建模中的约束…
连续介质热力学基…
目标=状态势
03
损伤变量与有效应力概念
目标=标量 · 矢量与张量损伤描述 · 有效应力
损伤变量
有效应力概念
04
一维损伤本构模型
目标=弹性损伤 · 弹塑性损伤的加卸载响应 · 损伤演化方程与参数识别方法
一维损伤本构模型
目标=弹性损伤
05
各向同性损伤理论
目标=Lemaître-Chaboc… · 损伤驱动力 · 损伤阈值与演化律的工程标定
各向同性损伤理论
Lema
06
各向异性损伤理论
目标=Murakami 损伤张量 · Kachanov 模型 · 损伤对刚度与强度的方向性影响
各向异性损伤理论
Murakami
07
弹塑性损伤耦合本构
目标=塑性流动与损伤演化的相互作用 · 耦合算法 · 一致性切线模量推导
弹塑性损伤耦合本…
目标=塑性流动
08
蠕变损伤与持久寿命预测
目标=Kachanov-Rabotn… · 多轴蠕变损伤 · 工程寿命评估流程
蠕变损伤
持久寿命预测
09
疲劳损伤本构与寿命模型
目标=高周与低周疲劳损伤演化 · Miner 法则 · 连续损伤力学疲劳模型及修正
疲劳损伤本构
寿命模型
10
脆性损伤与准脆性断裂
目标=混凝土 · 岩石类材料的损伤本构 · 软化行为
脆性损伤
准脆性断裂
11
延性损伤与孔洞演化
目标=Gurson-Tvergaar… · 孔洞扩张与聚合 · 应力三轴度效应
延性损伤
孔洞演化
12
损伤局部化与正则化方法
目标=应变软化 · 局部化带宽 · 非局部损伤
损伤局部化
正则化方法
13
相场损伤与断裂模型
目标=相场变量 · 能量泛函 · 演化方程
相场损伤
断裂模型
14
损伤本构的数值实现基础
目标=隐式/显式积分 · 返回映射算法 · 切线刚度与收敛性处理
损伤本构的数值实…
目标=隐式
15
损伤模型参数识别与反演
目标=实验设计 · 优化算法 · 贝叶斯反演
损伤模型参数识别
反演
16
金属成形中的损伤演化
目标=韧性断裂准则 · 成形极限图 · 损伤对回弹与成形载荷的影响
金属成形
损伤演化
17
焊接接头损伤与失效
目标=热影响区损伤本构 · 残余应力与损伤耦合 · 焊接结构完整性评估
焊接接头损伤
失效
18
复合材料损伤本构
目标=基体开裂 · 纤维断裂 · 分层损伤
复合材料损伤本构
目标=基体开裂
19
混凝土结构损伤演化
目标=塑性损伤模型 · 开裂与压碎 · 钢筋-混凝土粘结损伤
混凝土结构损伤演…
目标=塑性损伤模…
20
岩石与地质材料损伤
目标=微裂纹演化 · 损伤-渗流耦合 · 井壁稳定与水力压裂中的损伤评估
岩石
地质材料损伤
21
高温结构损伤与寿命
目标=蠕变-疲劳交互损伤 · 氧化与损伤耦合 · 涡轮叶片与管道寿命预测
高温结构损伤
寿命
22
冲击与爆炸载荷下损伤演化
目标=高应变率损伤本构 · 层裂 · 绝热剪切带
冲击
爆炸载荷下损伤演…
23
腐蚀与氢脆损伤耦合
目标=环境损伤本构 · 氢扩散-损伤耦合 · 应力腐蚀开裂与工程完整性
腐蚀
氢脆损伤耦合
24
增材制造材料损伤与失效
目标=打印缺陷 · 各向异性损伤 · 疲劳与断裂性能
增材制造材料损伤
失效
25
电子封装与微电子损伤
目标=热循环损伤 · 界面分层 · 焊点蠕变疲劳损伤
电子封装
微电子损伤
26
生物材料与植入体损伤
目标=骨损伤本构 · 软组织损伤演化 · 植入体疲劳与失效分析
生物材料
植入体损伤
27
损伤本构在有限元软件中的实现
目标=UMAT/VUMAT 开发 · 相场法实现 · 用户材料子程序调试
损伤本构
有限元软件
28
结构完整性评估与损伤容限
目标=失效评估图 · 损伤容限设计 · 剩余寿命预测与检测周期优化
结构完整性评估
损伤容限
29
多尺度损伤建模
目标=微观损伤机制 · 代表体积元 · 均匀化方法
多尺度损伤建模
目标=微观损伤机…
30
课程综合实战
目标=针对典型工程构件 · 完成损伤本构选择 · 参数标定
课程综合实战
目标=针对典型工…
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