说说国内的结构疲劳+断裂学术圈子

kkkyyy

实际工程结构，所受的载荷都是随机变化的，
于是乎，结构的疲劳与断裂就成了大问题。
对飞机来说，就成了最要命的No1问题。

看看世界科技大牛，只要是力学界，机械界，结构界的大牛
如果他没搞疲劳and断裂，肯定是小牛。

疲劳断裂的前提是结构应力分析，
因此有限元求应力是第一步！

目前疲劳断裂国内分成力学帮，航空帮，机械帮，和土木帮。

力学帮主要在求三维断裂，以西交大的匡振邦，清华的杨卫为主。
但他们的研究的大多是静态加载，没考虑循环加载，
无法进行结构的寿命估算。

航空帮又分疲劳帮和断裂帮。
航空疲劳帮以北航的高镇同为主，主要是疲劳可靠性和雨流法。
如果不考虑可靠性，很简单了，
考虑了可靠性，由于以前的老家伙没几个懂概率统计，
所以全被老高头蒙得一愣一愣的（笑）。
其实西工大的吴富民教授水平很高，他的疲劳书比老高头的好。

航空断裂帮以前是西工大的黄玉珊（黄神童），后来是北航的张行。
主要是求飞机结构的应力强度因子。
后来又搞了损伤容限与耐久性设计。
这个很蒙人，没一两年时间你学不会。
因为首先要学懂断裂力学，
然后实际搞的是裂纹扩展。
黄神童当年自做聪明，70年在国内第一个搞断裂力学，
（当时清华的黄克智还在算什么波纹板应力分析呢，可现在成了断裂帮总舵主）。
黄玉珊认为疲劳比断裂简单多了，所以向航空部建议北航成立疲劳小组，西工大成立断裂小组。
可惜黄是江浙人，喜欢单干，后又得了病早逝。加上我国的飞机一直以修修补补为主，使得航空疲劳帮一直有科研课题，
有课题就自然会得奖，奖多了就会当院士。

与黄玉珊同时搞断裂的是西南交大的孙训方先生。
孙老先生水平很高，学生出国的很多。
他经常出国开会发现什么是热门就让学生做，
因此他的学生做好论文毕业之后出国机会很大。
孙老先生绝对是院士水平。
可惜老先生性子直不会讨好部里头，每次报院士铁道部提不成名。
后来能提名了，
已当成院士的又建议新院士要选年青的。
所以中国院士一半是狗屎。
只要有水平，一百岁时被人承认学术成就，就应当选为院士！

机械帮首推东北工学院的徐灏老先生。
徐老先生在疲劳方面做了不少工作。
可惜他的学生生源不好，
他有许多新思想告诉学生学生就是做不出来，
他的有的学生是老外做什么只会照着做一遍。
使得徐老先生未当成院士。
按老先生的水平和著作早应是院士了。

土木帮好像大连工学院的赵国蕃院士做了不少东东。
但在理论上基本是照国外的在做。
大工的课题很多，攀登B什么的。另外赵院士做的很扎实，
有很多实验而且他还考虑了可靠性。

因此各位如果想学疲劳断裂，
不妨查一下以下各位学术大师的论文。

实用的还是航空帮做的东西。
msc系列就是老美nasa资助搞起来的，
我感觉其界面和功能就是用起来舒服。

因此，疲劳并不难，只是很烦，考虑的因素很多。
另外由于疲劳随机分散性太大，
不得不考虑可靠性。一搞可靠性就得先把概率统计随机过程学透。

断裂如果学好复变函数，数理方程，弹性力学，也不难。
只是要花不少时间。
另外如果是用有限元求因力强度因子，
abqus, marc都有此功能。
只是画网格费些事。

kkkyyy

再多说几点体会：

疲劳断裂不好学。新手要注意疲劳断裂其实主要分三个领域：

材料，力学，机械/结构。

这三者以前界限分明，现在力学机械和结构则越来越不可分。

对于大多数人来说，可能主要是结构疲劳，工业界最关心的结构疲劳裂纹起始与扩展的寿命估算。

对于结构疲劳来说，无论是飞机，船舶与海洋工程，汽车，桥梁，等等疲劳断裂主要分以下几个方面：

一，疲劳断裂载荷谱。

说穿了是载荷的随机过程模拟，因此要学好随机过程。
随机过程和模拟主要是功率谱法。
目前最新的是随机场的K-L展开法。

得到随机过程的样本曲线之后，要用雨流法了。
雨流法是小日本叫的，但实际小日本的雨流法最笨最蠢。
现在文献上的雨流法实际是英国航空界搞的。

另外瑞典人想直接从雨流法的定义，从随机过程推导出雨流法的计数结果。

二，等幅疲劳

主要是应力法和应变法，目前就是做试验。

做完试验再做可靠性分析，p-s-n, P-Sa-Sm_N, p-e-n

但这一方面的工作好发论文，做个试验就是一篇论文。

三，疲劳累积损伤准则

其实质是想通过这个准则，只进行等幅试验，再进行变幅加载或随机过程加载的寿命估算。

这个准则本身在目前水平上很难有太大进展了。
唯一可做的就是将确定性的东东随机化。

随机化又分两种，随机变量法和随机过程法。

随机过程法又分离散和连续两种。

离散主要是马氏链法。
连续主要是解FKP方程。如果有人说他得到fkp方程的解析解，
这厮绝对又是一个骗子。实际他是在抄数学手册上现在的最简单的解析解而已。

四，裂纹强度因子

主要是有限元数值解法了。
很多教断裂力学的，学断裂力学的如果先把复变函数，数理方程，弹性力学学好，再加上有限元，应该不难。

目前难的是三维塑性断裂。因为塑性力学本身还没全解决呢。

至于什么细观微观力学，目前的方法全是狗屁。
因为他把宏观的公式直接搬到细观，光是弹性力学四大基本前提就早已不成立了。

损伤力学也是花架子所推公式中的参数仍得由试验定。

四，疲劳裂纹扩展

等幅主要是做试验了。

变幅，还得研究累积损伤准则。

载荷次序效应仍旧是最头痛的难题。

五，疲劳断裂可靠性

等幅疲劳可靠性，
等幅断裂可靠性，
变幅疲劳可靠性，
变幅断裂可靠性。

六，随机耐久性和概率损伤容限设计

把以上所有内容大一统，
先要保证全寿命和可靠性，
其次考虑万一事先已有裂纹，要算这一裂纹是否扩展，扩展寿命是多少由此确定结构的在给定可靠性指标下的检修周期。

ddqp

我最近在看开学要学得流体力学,不知道可否指教指教

野樵

kkkyyy兄，有小徒弟请教你啦，你可要多多指教啊。我想开展些理工类的讨论，不知道kkkyyy兄可有什么高招组织起来没有？     

agldacheng

好文啊，期待哪位大侠写一篇这样的稿子，生命科学方面的。

kkkyyy

引用第3楼野樵于2006-08-19 08:41发表的“”:
kkkyyy兄，有小徒弟请教你啦，你可要多多指教啊。我想开展些理工类的讨论，不知道kkkyyy兄可有什么高招组织起来没有？     

组织工作， 据某位资深人士认为， 俺天生不是那块料。所以，俺还是做业余写手更爽些！

不过，有您这样的真正的善良的好人当总板主，我们这些执不同意见者就都会幸福多了！

祝好！

kkkyyy

引用第2楼ddqp于2006-08-19 05:15发表的“”:
我最近在看开学要学得流体力学,不知道可否指教指教

对不起， 俺只在本科学过空气动力学。尽管与流体力学差不多，可还是让博士是读流体的人来讲更好。

如果你是结构/强度的，俺会尽量说说自己的体会。。。。

野樵

引用第5楼kkkyyy于2006-08-19 10:44发表的“”:


组织工作， 据某位资深人士认为， 俺天生不是那块料。所以，俺还是做业余写手更爽些！

不过，有您这样的真正的善良的好人当总板主，我们这些执不同意见者就都会幸福多了！
.......

kkkyyy兄，你别您来您去的，俗不俗，大家都是兄弟，别扯这些客套话啦。^_^，那兄就做业余写手，给我们科普科普？^_^

kkkyyy

引用第7楼野樵于2006-08-19 11:01发表的“”:


kkkyyy兄，你别您来您去的，俗不俗，大家都是兄弟，别扯这些客套话啦。^_^，那兄就做业余写手，给我们科普科普？^_^

野樵真是虚怀若谷,难怪众望所归! 不是客气, 是由衷赞扬!

野樵

引用第8楼kkkyyy于2006-08-19 11:07发表的“”:


野樵真是虚怀若谷,难怪众望所归! 不是客气, 是由衷赞扬!

   kkkyyy兄，你别说啦！！你看我羞的，这个脸红的和猴那啥一样啦。^_^，我是个野人，也就是瞎干几天，等过几天退休了，咱们到地单练去。^_^

kkkyyy

引用第9楼野樵于2006-08-19 11:17发表的“”:



   kkkyyy兄，你别说啦！！你看我羞的，这个脸红的和猴那啥一样啦。^_^，我是个野人，也就是瞎干几天，等过几天退休了，咱们到地单练去。^_^

那怎么行, 您这么好的人要是不干了, 20万会员, 20万个不答应!!   

野樵

引用第10楼kkkyyy于2006-08-19 11:21发表的“”:


那怎么行, 您这么好的人要是不干了, 20万会员, 20万个不答应!!   

   再说您，我不答应啦！！兄弟们应该骂来骂去的嘛！！！老说您，太见外了啊！！ky兄是性情中人，何必落此俗套啊？^_^

ddqp

无所谓,只要是力学都行,

我学机械,什么力学都学,但是偏重于流体力学

kkkyyy

引用第11楼野樵于2006-08-19 11:26发表的“”:


   再说您，我不答应啦！！兄弟们应该骂来骂去的嘛！！！老说您，太见外了啊！！ky兄是性情中人，何必落此俗套啊？^_^

兄弟是私下的, 没得说.

但公私要分明.

野兄是总板主了, 当然就要在公开场合给与尊重呀!

天人合一

东北工学院：很长时间就改名东北大学了，呵呵，张学良提的字。本来是东北三校争东北大学牌号，东北农大、东北师大、东北工学院。东工地在沈阳，农大在哈尔滨实在难争，东北师大呢，其实继承了老张学良东北大学的主题，文理部分都去了长春，连老东北大学的档案都是保存在东北师大的。可50多年来，东北师大一直自认是1946年建立的红色东北大学的后裔，只是接收了张学良东北大学而已。90年代初，也有野心想争取东北大学牌号，可惜的很，也因地利关系，无法成功的。东北工学院改名成功以后，到东北师大取走了老东北大学的档案资料，历史追溯到了张学良时代了，呵呵。

大连工学院：更名也很长时间了，现在叫大连理工大学。也是省内乃至东北最牛的学校之一了。

plek

说的不错，我有同感，请继续努力，多多发表意见

resonance

就是这个东西阿...
等着新东西出来了。

hujian2008

楼主说的很好，力学也是我所感兴趣的，虽然水平比起楼主来差远了；
可惜的是，楼主已经近三年未登录论坛，真是可惜！