具有任意属性功能梯度材料断裂力学行为的实验研究

缺少合适的实验方法、材料属性过于理想是目前影响功能梯度材料断裂研究的"瓶颈"，是制约功能梯度材料应用发展的关键因素。本课题利用创新的实验方法，对具有任意实际属性的功能梯度材料的静动态断裂力学行为进行全面系统的实验研究与分析。首先，对实验方法进行有益的探索，提出两种现代光测方法（相干梯度敏感方法、数字散斑相关方法）的改进方案，为今后各种新材料的断裂行为研究提供有效的实验手段；其次，采用粉末冶金技术制备沿某一方向具有任意属性的功能梯度材料；最后，以具有任意属性功能梯度材料为研究对象，利用所提出的实验方法进行静动态断裂力学研究，提取各种断裂力学参量，分析不同材料梯度对断裂特性的影响，建立功能梯度材料的断裂准则，并验证已有的功能梯度材料断裂力学理论。本课题立足解决功能梯度材料断裂力学和实验力学领域的基本难题，具有非常重要的学术意义和应用前景，对功能梯度材料的设计、制造及应用开发具有重要的实际意义。