細(xì)觀損傷力學(xué)教案課件

Thistemplateistheinternalstandardcoursewaretemplateoftheenterprise細(xì)觀損傷力學(xué)第一節(jié)細(xì)觀損傷力學(xué)的基本概念在損傷力學(xué)中，除連續(xù)損傷力學(xué)方法外，還有一種同樣重要的方法，即細(xì)觀損傷力學(xué)方法。

1）連續(xù)損傷力學(xué)連續(xù)損傷力學(xué)，又稱唯象損傷力學(xué)，它不問損傷的物理背景和材料內(nèi)部的細(xì)觀結(jié)構(gòu)變化，只是從宏觀的唯象角度出發(fā)，引入標(biāo)量、矢量或張量形式的損傷變量，通過連續(xù)介質(zhì)力學(xué)、熱力學(xué)等方法構(gòu)造材料的損傷本構(gòu)關(guān)系和演化方程，使理論預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果（如承載能力、壽命、剛度等）相符合。這種方法主要在歐洲如法國、英國、前蘇聯(lián)、瑞典等發(fā)展起來；多用于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與壽命的分析。

2）細(xì)觀損傷力學(xué)的概念細(xì)觀損傷力學(xué)，是從材料的細(xì)觀結(jié)構(gòu)出發(fā)，對(duì)不同的細(xì)觀損傷機(jī)制加以區(qū)分，通過對(duì)細(xì)觀結(jié)構(gòu)變化的物理與力學(xué)過程的研究來了解材料的破壞，并通過體積平均化的方法從細(xì)觀分析結(jié)果導(dǎo)出材料的宏觀性質(zhì)。細(xì)觀損傷力學(xué)主要是從美國發(fā)展起來；常與材料的力學(xué)行為和變形過程相聯(lián)系。起初，連續(xù)損傷力學(xué)和細(xì)觀損傷力學(xué)是相互獨(dú)立發(fā)展，直到80年代中后期，這兩個(gè)損傷力學(xué)分支才被力學(xué)家和材料學(xué)家在不同程度上加以認(rèn)可。實(shí)際上，這兩種理論在工程應(yīng)用、理論分析等方面可相互補(bǔ)充。

3）細(xì)觀損傷力學(xué)的研究尺度細(xì)觀損傷力學(xué)研究的尺度范圍介于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)和微觀力學(xué)之間。連續(xù)介質(zhì)力學(xué)分析的是宏觀試件、結(jié)構(gòu)和裂紋等的性質(zhì)；微觀力學(xué)是用固體物理學(xué)的手段研究微空穴、位錯(cuò)、原子結(jié)合力等的行為。而細(xì)觀損傷力學(xué)則是采用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)和材料科學(xué)的一些方法，對(duì)上述兩種尺度之間細(xì)觀結(jié)構(gòu)如微孔洞、微裂紋、晶界等進(jìn)行力學(xué)描述。因此，細(xì)觀損傷力學(xué)一方面忽略了損傷的過于復(fù)雜的微觀物理過程，避免了統(tǒng)計(jì)學(xué)浩繁的計(jì)算，另一方向又包含了不同材料細(xì)觀損傷的幾何和物理特征，為損傷變量和損傷演化方程提供了較明晰的物理背景。

4）細(xì)觀損傷力學(xué)與連續(xù)損傷力學(xué)的區(qū)別在細(xì)觀力學(xué)方法中必須采用一種平均化方法，以把細(xì)觀結(jié)構(gòu)損傷機(jī)制研究的結(jié)果反映到材料的宏觀力學(xué)行為的描述中去。比較典型的方法有：

（1）不考慮微缺陷間相互作用的非相互作用方法（亦稱為Taylor方法）；（2）考慮微缺陷間弱相互作用的自洽方法、微分方法、Mori-Tanaka方法、廣義自洽方法、Hashin-Shtrikman界限方法；（3）考慮微缺陷間強(qiáng)相互作用的統(tǒng)計(jì)細(xì)觀力學(xué)方法。

5）細(xì)觀損傷力學(xué)的基本方法

（1）首先在材料中選取一個(gè)代表性體積單元（RepresentativeVolumeElement，簡(jiǎn)記為RVE）或體胞（cell），它需要滿足尺度的二重性：一方面，從宏觀上講其尺寸足夠小，可以看作一個(gè)材料質(zhì)點(diǎn)，因而其宏觀應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)可視為均勻的；另一方面，從細(xì)觀角度上講，其尺寸足夠大，包含足夠多的細(xì)觀結(jié)構(gòu)信息，可以體現(xiàn)材料的統(tǒng)計(jì)平均性質(zhì)。（2）利用連續(xù)介質(zhì)力學(xué)和連續(xù)熱力學(xué)手段，對(duì)代表性體積單元進(jìn)行分析，以得到細(xì)觀結(jié)構(gòu)在外載作用下的變形和演化發(fā)展規(guī)律。（3）通過細(xì)觀尺度上的平均化方法將細(xì)觀研究的結(jié)果反映到宏觀本構(gòu)關(guān)系、損傷演化方程、斷裂行為等宏觀性質(zhì)中去。

6）細(xì)觀損傷機(jī)制材料的細(xì)觀損傷機(jī)制有多種，比較典型的有微孔洞、微裂紋、微滑移帶、銀紋、晶界滑移等。第二節(jié)微裂紋損傷微裂紋的形核、擴(kuò)展和連接是一類重要的細(xì)觀損傷機(jī)制。微裂紋損傷對(duì)巖石、混凝土、結(jié)構(gòu)陶瓷、鑄鐵等很多脆性材料和復(fù)合材料的力學(xué)性質(zhì)有著多方面的顯著影響。

脆性損傷理論經(jīng)常采用等效介質(zhì)的方法，即認(rèn)為微裂紋處于一種等效的彈性介質(zhì)中，這種方法成立的前提是認(rèn)為每個(gè)微裂紋周圍的外場(chǎng)與其它微裂紋的準(zhǔn)確位置無關(guān)。

1）如果完全忽略微裂紋之間的相互作用，即認(rèn)為每個(gè)微裂紋處于沒有損傷的彈性基體中，微裂紋受到的載荷等于遠(yuǎn)場(chǎng)應(yīng)力，這種方法稱為Taylor模型的方法(或稀疏分布方法或非相互作用方法)。這種方法簡(jiǎn)單，而且對(duì)微裂紋分布比較稀疏的情況有足夠的精度。2）考慮微裂紋之間的弱相互作用下對(duì)有效模量的影響時(shí)，可利用自洽方法、廣義自洽方法，Mori-Tanaka方法、微分方法等。

假設(shè)在單位體積的材料中有完全隨機(jī)分布的N個(gè)橢圓形微裂紋，微裂紋的存在使得材料在有效彈性模量變?yōu)楹汀Ｗ郧⒎椒ü烙?jì)損傷材料有效模量的基本思想是：把每個(gè)微裂紋置于具有自洽等效模量的基體材料中，分析單個(gè)微裂紋的變形及其引起的模量變化，然后對(duì)所有微裂紋取總體平均，建立含有效模量的方程，求解得到材料的有效力學(xué)性質(zhì)。第三節(jié)微孔洞損傷

很多金屬材料，其斷裂過程要經(jīng)歷明顯的塑性變形，這種斷裂稱為韌性斷裂或塑性斷裂。過程大致分為以下三個(gè)階段：（1）微孔洞的形核（萌生）。微孔洞的形核主要是由于材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)的不均勻性，大多數(shù)微孔洞形核于第二相粒子附近，或產(chǎn)生于第二相粒子的自身開裂，或產(chǎn)生于第二相粒子與基體的界面脫粘。（2）微孔洞的長大。隨著不斷的加載，微孔洞周圍材料的塑性變形量越來越大，微孔洞也隨之?dāng)U展和長大。（3）微孔洞的匯合。微孔洞附近的塑性變形達(dá)到一定程度后，微孔洞之間發(fā)生塑性失穩(wěn)，導(dǎo)致微孔洞之間的局部剪切帶，剪切帶中的二級(jí)孔洞片狀匯合形成宏觀裂紋。

對(duì)微孔洞的早期研究，比較重要的有McClintock，Rice和Tracey等的工作，他們通過無限大理想剛塑性基體中孤立孔洞的分析，估計(jì)微孔洞匯合的臨界塑性應(yīng)變，并得到了孔洞體積膨脹率隨三軸度的增大而迅速增大的重要結(jié)論。之后很多工作主要研究相鄰孔洞之間的相互作用、微孔洞的形核機(jī)理以及在微孔洞匯合前的變形過程等。

1975年，Gurson在McClintock，Rice和Tracey等工作基礎(chǔ)上，發(fā)展了一套比較完整的本構(gòu)方程，用以描述微孔洞損傷對(duì)材料塑性變形行為的影響，這是細(xì)觀損傷力學(xué)的一個(gè)重大進(jìn)展。

為了描述韌性材料細(xì)觀損傷的機(jī)制及其演化過程，須建立適當(dāng)?shù)哪Ｐ蛠砻枋霾牧系募?xì)觀結(jié)構(gòu)。Gurson擯棄無限大基體的假設(shè)，提出有限大基體含微孔洞的體胞模型。這種模型更加接近于真實(shí)的材料細(xì)觀結(jié)構(gòu)，為損傷的描述（如作為損傷變量的孔洞體積百分比）及宏觀體積膨脹塑性理論的建立奠定了基礎(chǔ)。Gurson給出了4種微孔洞的體胞模型：（1）全塑性體胞單元：有限體積的圓柱體中的圓柱形孔洞，有限體積的球體中的球形孔洞。（2）剛性楔的體胞單元：有限體積的圓柱體中的圓柱形孔洞，有限體積的球體中的球形孔洞。Thistemplateistheinternalstandardcoursewaretemplateoftheenterprise課程結(jié)束SWOT分析模板SWOT分析是市場(chǎng)營銷管理中經(jīng)常使用的功能強(qiáng)大的分析工具，最早是由美國舊金山大學(xué)的管理學(xué)教授在80年代初提出來的：S代表strength(優(yōu)勢(shì))，W代表weakness(弱勢(shì))，O代表opportunity(機(jī)會(huì))，T代表threat(威脅)。市場(chǎng)分析人員經(jīng)常使用這一工具來掃描、分析整個(gè)行業(yè)和市場(chǎng)，獲取相關(guān)的市場(chǎng)資訊，為高層提供決策依據(jù)，其中，S、W是內(nèi)部因素，O、T是外部因素。它在制定公司發(fā)展戰(zhàn)略和進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手分析中也經(jīng)常被使用。SWOT的分析技巧類似于波士頓咨詢（BCG）公司的增長/份額矩陣（TheGrowth/ShareMatrix），什么是SWOT分析內(nèi)部環(huán)境優(yōu)勢(shì)Strengths劣勢(shì)Weakness機(jī)會(huì)Opportunities威脅ThreatsSWOT分析傳統(tǒng)矩陣示意圖外部環(huán)境SWOT行業(yè)分析適用范圍業(yè)務(wù)單元及產(chǎn)品線分析競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手分析SWOT企業(yè)自身SBUSWOT分析SWOTSWOT企業(yè)自身SBUSWOT分析主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手SBUSWOT分析企業(yè)的內(nèi)外部環(huán)境與行業(yè)平均水平進(jìn)行比較當(dāng)選擇行業(yè)領(lǐng)域中只有少數(shù)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手時(shí)，可以考慮做SWOT組圖進(jìn)行比較SWOT分析步驟分析環(huán)境因素構(gòu)造SWOT矩陣制定行動(dòng)計(jì)劃運(yùn)用各種調(diào)查研究方法，分析出公司所處的各種環(huán)境因素，即外部環(huán)境因素和內(nèi)部能力因素。

將調(diào)查得出的各種因素根據(jù)輕重緩急或影響程度等排序方式，構(gòu)造SWOT矩陣。

在完成環(huán)境因素分析和SWOT矩陣的構(gòu)造后，便可以制定出相應(yīng)的行動(dòng)計(jì)劃。

SW優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)分析（內(nèi)部環(huán)境分析）提高公司盈利性產(chǎn)品線的寬度產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)品價(jià)格產(chǎn)品的可靠性產(chǎn)品的適用性服務(wù)的及時(shí)性服務(wù)態(tài)度……競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)可以指消費(fèi)者眼中一個(gè)企業(yè)或它的產(chǎn)品有別于其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的任何優(yōu)越的東西。需要注意的是一定要從消費(fèi)者的角度出發(fā)，尋找與競(jìng)爭(zhēng)者或行業(yè)平均水平比較，公司的產(chǎn)品與服務(wù)有什么優(yōu)勢(shì)/劣勢(shì)；而不是從公司的角度出發(fā)，衡量企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。通過一定努力，建立自身競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)引起競(jìng)爭(zhēng)者注意，開始作出反應(yīng)直接進(jìn)攻企業(yè)優(yōu)勢(shì)所在，或采取更為有力的策略競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)受到削弱，尋找新的策略增強(qiáng)自身競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)根據(jù)SW分析，公司建立并維持自身的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)企業(yè)在維持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)過程中，必須深刻認(rèn)識(shí)自身的資源和能力，采取適當(dāng)?shù)拇胧?。因?yàn)橐粋€(gè)企業(yè)一旦在某一方面具有了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，勢(shì)必會(huì)吸引到競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的注意。而影響企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的持續(xù)時(shí)間，主要的是三個(gè)關(guān)鍵因素：（1）建立這種優(yōu)勢(shì)要多長時(shí)間?（2）能夠獲得的優(yōu)勢(shì)有多大？（3）競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手作出有力反應(yīng)需要多長時(shí)間？如果企業(yè)分析清楚了這三個(gè)因素，就會(huì)明確自己在建立和維持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)中的地位了。OT機(jī)會(huì)與威脅分析（外部環(huán)境分析）環(huán)境發(fā)展趨勢(shì)分為兩大類：環(huán)境威脅環(huán)境機(jī)會(huì)環(huán)境威脅指的是環(huán)境中一種不利的發(fā)展趨勢(shì)所形成的挑戰(zhàn)，如果不采取果斷的戰(zhàn)略行為，這種不利趨勢(shì)將導(dǎo)致公司的競(jìng)爭(zhēng)地位受到削弱。環(huán)境機(jī)會(huì)就是對(duì)公司行為富有吸引力的領(lǐng)域，在這一領(lǐng)域中，該公司將擁有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。OT機(jī)會(huì)與威脅分析方法一：PEST法PEST法政治／法律:經(jīng)濟(jì)社會(huì)文化技術(shù)壟斷法律環(huán)境保護(hù)法稅法對(duì)外貿(mào)易規(guī)定勞動(dòng)法政府穩(wěn)定性經(jīng)濟(jì)周期GNP趨勢(shì)利率貨幣供給通貨膨脹失業(yè)率可支配收入能源供給成本人口統(tǒng)比收入分配社會(huì)穩(wěn)定生活方式的變化教育水平消費(fèi)政府對(duì)研究的投入政府和行業(yè)對(duì)技術(shù)的重視新技術(shù)的發(fā)明和進(jìn)展技術(shù)傳播的速度折舊和報(bào)廢速度OT機(jī)會(huì)與威脅分析方法一：波特五力模型競(jìng)爭(zhēng)者供應(yīng)商客戶替代者新進(jìn)入者進(jìn)入本行業(yè)有哪些壁壘？它們阻礙新進(jìn)入者的作用有多大？本企業(yè)怎樣確定自己的地位（自己進(jìn)入或者阻止對(duì)手進(jìn)入）？購買者轉(zhuǎn)而購買替代品的轉(zhuǎn)移成本；公司可以采取什么措施來降低成本或增加附加值來降低消費(fèi)者購買替代品的風(fēng)險(xiǎn)？供貨商的品牌或價(jià)格特色；供貨商的戰(zhàn)略中本企業(yè)的地位；供貨商之間的關(guān)系；從供貨商之間轉(zhuǎn)移的成本本企業(yè)的部件或原材料產(chǎn)品占買方成本的比例；各買方之間是否有聯(lián)合的危險(xiǎn)；本企業(yè)與買方是否具有戰(zhàn)略合作關(guān)系行業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)者的均衡程度、增長速度、固定成本比例、本行業(yè)產(chǎn)品或服務(wù)的差異化程度、退出壁壘等，決定了一個(gè)行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)激烈程度構(gòu)造SWOT矩陣在構(gòu)造SWOT過程中，將那些對(duì)公司發(fā)展有直接的、重要的、大量的、迫切的、久遠(yuǎn)的影響因素優(yōu)先排列出來，而將那些間接的、次要的、少許的、不急的、短暫的影響因素排列在后面。

案例：1997年香港郵政對(duì)特快專遞業(yè)務(wù)單元做的SWOT分析SWT特快專遞服務(wù)推出較早技術(shù)支持較強(qiáng)（如電子追蹤服務(wù)以郵局為服務(wù)終端，服務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣O特快專遞”過去的形象不太好認(rèn)知率不高可靠性與速度不及私營公司私營速遞公司多以大公司為主要客戶中小機(jī)構(gòu)、個(gè)人的需求得不到滿足，是個(gè)被忽視的市場(chǎng)香港近年經(jīng)濟(jì)不太景氣，外部環(huán)境不利速遞業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手林立，正面沖突可能招致報(bào)復(fù)制訂行動(dòng)計(jì)劃制定計(jì)劃的基本思路是：發(fā)揮優(yōu)勢(shì)因素，克服弱點(diǎn)因素，利用機(jī)會(huì)因素，化解威脅因素；考慮過去，立足當(dāng)前，著眼未來。運(yùn)用系統(tǒng)分析的綜合分析方法，將排列與考慮的各種環(huán)境因素相互