生物与仿生微结构复合材料的断裂力学研究进展
Abstract
<p indent="0mm">亿万年的“物竞天择”促进自然界生物进化出精妙绝伦的微观结构, 生物材料的力学性能因此得以突破传统结构材料著名的“强度-韧性”倒置关系, 这为未来先进工程结构材料的研发提供了新的思路. 但复杂的微结构也使生物材料的宏观断裂行为呈现出多尺度、多过程、多介质耦合的复杂特征, 为建立基于均匀性假设的经典断裂力学理论方法带来新的挑战. 对含有微结构的生物复合材料的断裂力学行为进行深入研究, 对拓宽断裂力学的研究范畴, 推动断裂力学理论的发展, 启发新一代先进结构材料的优化设计具有重要的科学意义和潜在应用前景. 本文试从理论分析、数值模拟、实验手段三个方面回顾近年来关于含有精细微结构的生物及仿生复合材料断裂力学的研究进展, 重点介绍新方法与新思想, 为非均质材料断裂力学的发展和先进材料的强韧化设计提供借鉴.</p>
