裂纹传播不稳定性与分叉研究

利用自行研制的压—剪轻气炮，脉冲激光和霍布金森压杆及相应的高速摄影等技术研究60（#）钢、SiC颗粒增强铝—锂合金、脆性玻璃等材料在冲击和高能率加载下裂纹失稳扩张、分叉行为及失效机理。成果有：①首次实现压—剪炮技术研究复合应力波与裂纹的相互作用，裂纹临界扩张判据，动态断裂韧性和应力强度因子的解析表达式；②利用脉冲激光研究受载裂纹在热冲击下的动态失行为。并证明裂尖材料细观不均匀性质，如颗粒分布与团聚，梯度模量分布等对裂纹扩展有重要影响；③用冲击加载方法研究了玻璃等脆材料失效波形成与传播的机制，给出了一组失效波非线性动力演化的方程，该方程组的数值计算与实验结果吻合较好。④探索了一种新的细观动态光学成像，为今后研究工作打下了基础。