有损伤的材料分析方法

⑴ 材料失效分析有什么无损检测方法

损伤程度大致从小到大排列
1）显微镜观察，这个绝对没有损伤。
2）CT扫描
3）Xray，X光照像，一般不是特别敏感X光的材料，不会有损伤。
4）超声扫描，要求材料是平整的才可以，对振动敏感的材料可能不适合。
5）IV曲线测试，要注意加的电压电流不能太大，否则可能引起电应力损伤。

⑵ 失效分析的步骤有哪些

失效分析步骤：
一、事故调查
1.现场调查
2.失效件的收集
3.走访当事人和目击者
二、资料搜集
1.设计资料：机械设计资料，零件图
2.材料资料：原材料检测记录
3.工艺资料：加工工艺流程卡、装配图
4.使用资料：维修记录，使用记录等
三、失效分析工作流程
1.失效机械的结构分析
失效件与相关件的相互关系，载荷形式、受力方向的初步确定
2.失效件的粗视分析
用眼睛或者放大镜观察失效零件，粗略判断失效类型（性质）。
3.失效件的微观分析
用金相显微镜、电子显微镜观察失效零件的微观形貌，分析失效类型（性质）和原因。
4.失效件材料的成分分析
用光谱仪、能谱仪等现代分析仪器，测定失效件材料的化学成分。
5.失效件材料的力学性能检测
用拉伸试验机、弯曲试验机、冲击试验机、硬度试验机等测定材料的抗拉强度、弯曲强度、冲击韧度、硬度等力学性能。
6.应力测试、测定：用x光应力测定仪测定应力
用x光应力测定仪测定应力
7.失效件材料的组成相分析
用x光结构分析仪分析失效件材料的组成相
8.模拟试验（必要时）
在同样工况下进行试验，或者在模拟工况下进行试验。
四、分析结果提交
1.提出失效性质、失效原因
2.提出预防措施（建议）
3.提交失效分析报告

失效分析是一门发展中的新兴学科，近年开始从军工向普通企业普及。它一般根据失效模式和现象，通过分析和验证，模拟重现失效的现象，找出失效的原因，挖掘出失效的机理的活动。在提高产品质量，技术开发、改进，产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义。其方法分为有损分析，无损分析，物理分析，化学分析等。

⑶ 材料损伤的连续介质热力学理论

损伤会导致材料内部能量耗散，损伤演变是物质内部结构的不可逆变化过程，从热力学的观点看损伤变量是一种内部状态变量。上节借助有效应力概念和应变等效假设所建立的模型存在一定缺陷，本节直接从不可逆热力学基本定律出发，可获得多种损伤材料本构关系与损伤演化方程的一般理论描述，从而克服了损伤力学发展过程中遇到的这一难题。

一、连续介质热力学基础

热力学第一定律是关于热力学过程中能量守恒的定律，涉及热与功的相互转换，可叙述为：封闭系统中总能量（动能与内能之和）的时间变化率等于外力对简旦轮系统所做的功率和系统从外界吸收的热量的时间变化率之和，即

岩石断裂与损伤

式中，系统的动能为

岩石断裂与损伤

系统的内能为

岩石断裂与损伤

外力功率为

岩石断裂与损伤

系统从外界吸收的热量的时间变化率为：

岩石断裂与损伤

其中：ρ为密度；v为速度矢量；U₀为单位体积上的内能密度；f和t分别为体力和面力；r为单位时间内单位体积上分布的热源；q为单位时间内通过物体表面的单位面积向外输出的热流矢量；n为物体表面的外法线。

通过分步积分和散度定理，可以给出能量守恒定律的局部形式：

岩石断裂与损伤

热力学第二定律指明不可逆过程进行的方向，即总是使体系的熵增大；相应的热力学第二定律（Clausius-Duhem不等式）可表示为

岩石断裂与损伤

其中：η表示单位体积的熵；θ为温度；右边第一项为内部热源产生的熵，第二项为外部流入的热产生的熵。则局部微分形式为

岩石断裂与损伤

上式是连续介质力学中对本构方程的一种约束，总的熵产率不能小于零，进一步整理为

岩石断裂与损伤

二、状态方程

在热力学理论框架下，受损材料的本构关系包括状态方程与演变方程。在建立这两类方程时，除引进损伤变量外，重要的问题是构造热力学势与耗散势。根据确定性原理，材料的状态函数将唯一地取决于状态变量（例如应变、温度等）的变化历史。材料的力学和热学状态参量，如应力、应变、熵、温度等，可以分成三类，即可观察变量、内变量和与功共轭的变量，见表10-1（余天庆等，1993；余寿文等，1997）。

表10-1 热力学中的三类变量

取Helmholze自由能密度函数（单位体积）为热力学势函数，其是所有状态变量的凸函数：

岩石断裂与损伤

对所研究的弹塑性损伤问题，应变张量ε可以分解为弹性应变张量ε_e和塑性应变张量ε_p，取

岩石断裂与损伤

上式对时间求导，得

岩石断裂与损伤

同时注意：

岩石断裂与损伤

综合分析式（10-31），式（10-33），式（10-37）和式（10-38），可以导出

岩石断裂与损伤

由于和的任意性，则有应力应变关系

岩石断裂与损伤

熵定迟游义方程

岩石断裂与损伤

若定义内变量p，α和D的对偶广义力分别为P，X和R，则

岩石断裂与损伤

其中：P表示屈服硬化构形的广义力，即屈服面半径的增长；X为背应力，表征屈服中心的移动；R为损伤扩展力，表征损伤能量释放率。因此，能量守恒式（10-39）可表示为

岩石断裂与损伤

三、损伤演化方程

对于损伤这种耗散型问题，除了要满足上述状态方程外，还需要满足热力学第二定律，即墒值不降低原理，来判断热力学过程进行演化的方向。

将能量守恒（10-45）代入耗散（10-34）中，整理得

岩石断裂与损伤

式中，左边四项是材料的固有耗散，包括塑性耗散以及损伤耗散，而第五项为热耗散。若材料的力学耗散和热耗散不耦合，则有

岩石断裂与损伤

对于弹塑性材料的损伤过程，不考虑热耗散，则耗散不等式（10-47）可写成下列形式：

岩石断裂与损伤

其中：为通量矢；而F_i为对应的广义力矢，分别表示为

岩石断裂与损伤

若存在耗散势Ω，其可表示为广义力与状态变量的凸函数，即

岩石断裂与损伤

根据正交法则，有

岩石断裂与损伤

它的物理意义为：在广义力矢空间，相应的通量矢总是垂直于等耗散势Ω面。上式进一步可表示为

岩石断裂与损伤

上述第一方程为塑性应变的演化方程，第二个方程为累积塑性应变率方程，第三个方程为背应变张量的演化方程，最后方程为损伤演化方程；拦信这里为待定的标量算子，通过耗散势Ω的相容条件确定。

四、损伤与破坏准则

实验表明，某些材料在较小应变下不发生损伤，只有当应变超过它的阀值时才发生损伤，随后，损伤随应变不断加剧并不断扩大。当单元损伤达到它的临界状态时，单元发生破坏且不能承受外载。下面分别研究一维情况和多维情况的损伤与破坏准则。

一维情况，材料的损伤准则为：

岩石断裂与损伤

说明初始无损材料在应变达到其损伤阀值ε_th以前，材料保持无损状态；在应变超过ε_th时，损伤是状态的函数。

材料的破坏准则，当ε=ε时：

岩石断裂与损伤

或：

岩石断裂与损伤

说明当单元所受应变达到断裂应变ε时，损伤D达到其临界值D_c，或损伤扩展力R达到临界值R_c时，材料破坏。在一维情况下，损伤扩展力：

岩石断裂与损伤

式中σ为单轴拉伸应力，沈为（1995）、余寿文等（1997）有详细推导。

对于多维情况，类似于Mises等效应力σ_eq，定义损伤等效应力为

岩石断裂与损伤

其中：

岩石断裂与损伤

损伤等效应力在损伤力学中的作用就相当于σ_eq在塑性力学中的作用，二者的一个重要差别在于中包含了三轴应力比的影响，而在塑性力学中塑性变形一般与静水应力无关。大量的实验和理论研究表明，三轴应力比对材料的损伤演化和断裂起着重要的作用，三轴应力比越高，材料断裂时的韧性越差即材料显得越脆。

在多维情况下，等效损伤扩展力为

岩石断裂与损伤

则材料的破坏准则为

岩石断裂与损伤

需要指出：损伤阈值ε_th，断裂应变值εf，损伤临界值D_c，以及损伤扩展力临界值R_c都是材料参数，可以由材料试验决定。其中R_c称为破坏韧度，反映材料抗损伤破坏的能力或损伤破坏耗散的能量密度。

⑷ 对材料分析的方法主要有哪些

一、质性研究方法的定义及特点

“质性研究”这个词在台湾、港、澳地区用得比较多，在大陆有的称其为“质的研究”、“质化研究”；还有的为将其与定性研究、定量研究相比较，称为“定质研究”。

1. 质性研究的定义

2. 所谓质性研究，就是“以研究者本人为研究工具、在自然情境下采用多种资料收集方法对社会现象进行整体性探究、使用归纳法分析资料和形成理论、通过与研究对象互动对其行为和意义建构获得解释性理解的一种活动”。

4. 2.质性研究的特点：

5. 1) 自然主义的探究传统哗亏

6. 质性研究是在自然情境下，研究者与被研究者直接接触，通过面对面的交往，实地考察被研究者的日常生活状态和过程，了解被研究者所处的环境以及环境对他们产生的影响。自然探究的传统要求研究者注重社会现象的整体性和关系性。在对一个事件进行考察时，不仅要了解事件本身，而且要了解事件发生和变化时的社会文化背景以及对该实践与其他事件之间的联系。

7. 2) 对意义的“解释性理解”

8. 质性研究的主要目的是对被研究者的个人经验和意义建构作“解释性理解”，从他们的角度理解他们的行为及其意义解释。由于理解是双方互动的结果，研究者需要对自己的“前设”和“偏见”进行宽芦念慎困反省，了解自己与对方达到理解的机制和过程。

9. 3) 研究是一个演化的过程

10. 随着实际情况的变化，研究者要不断调整自己的研究设计，收集和分析资料的方法，建构理论的方式。因此对研究的过程必须加以细致的反省和报道。

11. 4) 使用归纳法，自下而上分析资料

12. 质性研究中的资料分析主要归纳的方法，自下而上在资料的基础上建立分析类别和理论假设，然后通过相关检验得到充实和系统化。因此，“质性研究”的结果只适用于特定的情境和条件，不能推广到样本之外。

13. 5) 重视研究关系

14. 由于注重解释性理解，质性研究对研究者与被研究者之间的关系非常重视，特别是伦理道德问题。研究者必须事先征求被研究者的同意，对他们所提供的信息严格保密，与他们保持良好的关系，并合理回报他们所给予的帮助。

15. “质性研究”就是一种“情境中”的研究。质性研究的特点决定了这是一种非常适合教育领域的研究。

如何选择研究的方法

从实际操作的层面看，研究方法主要由如下几个方面组成：进入现场的方式、收集资料的方法、整理和分析资料的方法、建构理论的方式、研究结果的成文方式。

⑸ 材料损伤的力学描述

一、损伤变量

建立材料损伤理论，首先要采用可以描述材料损伤状况的变量。材料在损伤过程中，其内部微裂纹、孔隙之间会有相互的作用影响，这时并不存在某一个孤立的控制损伤发展状态的裂纹，人们也难以了解掌握这些微裂纹的具体形状、尺度和分布及其相互影响，更无从确定各裂纹尖端附近的应力场，于是损伤力学就采用了如下的一种研究途径：将含有众多分散的微裂纹区域看成是局部均匀场，在这个场内，考虑全部裂纹的整体效应。找出一个能够表达这个均匀场的场变量，称为损伤变量，用来描述材料的损伤状态。从热力学的观点看，损伤变量是一种内部状态变量，它能反映物质结构的不可逆变化过程。

根据不同的损伤机制，应选择不同的损伤变量。如果材料内的损伤是没有方向性的，则称之为各向同性损伤。这时绝漏源要描述损伤状态只需用一个标量场即可，即在各个方向的损伤变量的数值都相同。如果考虑到损伤的各向异性，损伤变量可以是一个矢量、二阶张量或四阶张量，甚至在有的研究中用过八阶张量的损伤变量。具体的损伤变量的形式要根据所研究问题的类型及其相应的损伤机制去决定。因为物质是多种多样的，损伤也形形色色。即使是同一物质，外因不同造成的损伤也会不同。总而言之，由于各种物理和化学的原因，如受载、承受高温、受到辐射或腐蚀而造成的各种物理的或化学的变化，结构改变、相变化、成分变化都属于损伤的内容。只不过在宏观的角度，人们更多注意的是材料结构的改变（微裂纹、微孔洞等）在宏观上的表现以及由此造成的材料的力学性能劣化。

下面是几个表达各向同性损伤变量的示例：

Kachanov（1958）认为材料劣化的主要机制是由于微缺陷导致的有效承载面积的减小，提出用连续度的概念来描述材料的损伤。如图10-1所示，考虑一均匀受拉的直杆，设无损状态的横截面面积为A，损伤后的有效承载面积减小为～A，则连续度的物理意义为有效承载面积与无损状态的横截面面积之比，即Kachanov（1958）认为材料劣化的主要机制是由于微缺陷导致的有效承载面积的减小，提出用连续度的概念来描述材料的损伤。如图10-1所示，考虑一均匀受拉的直杆，设无损状态的横截面面积为A，损并态伤后的有效承载面积减小为～A，则连续度的物理意义为有效承载面积与无损状态的横截面面积之比，即Kachanov（1958）认为材料劣化的主要机制是由于微缺陷导致的有效承载面积的减小，提出用连续度的概念来描述材料的损伤。如图10-1所示，考虑一均匀受拉的直杆，设无损状态的横截面面积为A，损伤后的有效承载面积减小为～A，则连续度的物理意义为有效承载面积与无损状态的横截面面积之比，即Kachanov（1958）认为材料劣化的主要机制是由于微缺陷导致的有效承载面积的减小，提出用连续度的概念来描述材料的损伤。如图10-1所示，考虑一均匀受拉的直杆，设无损状态的横截面面积为A，损伤后的有效承载面积减小搜培为～A，则连续度的物理意义为有效承载面积与无损状态的横截面面积之比，即

图10-1 均匀受拉直杆的损伤

岩石断裂与损伤

显然，连续度ψ是一个量纲为一的标量场变量，ψ=1对应于完全没有缺陷的理想材料状态；随着材料劣化和损伤加剧使连续性降低dψ＜0和ψ＜1；ψ=0对应于完全破坏的没有任何承载能力的材料状态。由于损伤不可逆，则连续度ψ必是单调递减的；当ψ达到某一临界值时，材料发生断裂破坏。

Rabotnov（1963）推广了上述概念，引入式（10-2）表示的连续度ψ的相补参量——损伤变量D来描述损伤，对于完全无损伤状态，D=0；对于完全丧失承载能力的状态，D=1。

岩石断裂与损伤

Broberg建议将损伤变量定义为

岩石断裂与损伤

当A与比较接近的时候，上式与（10-2）的结果近似相等。Broberg定义的优点是在加载过程中的损伤可以叠加。例如，假设有效面积是分两步减缩的，如有效承载面积从A减缩到，然后再减缩到，在这两步中的损伤分别为

岩石断裂与损伤

则总的损伤为

岩石断裂与损伤

将以上一维状态下的损伤概念推广到三维状态，如图10-2所示，取出三维状态下损伤材料的代表性体积单元，n方向的损伤度为

图10-2 三维损伤示意图

岩石断裂与损伤

其中：和A_n为微元n方向的有效面积和真实面积；D为法线n和位置x的标量函数。当损伤的分布及其对材料性能的影响在各个方向上的差异不大，即各向同性损伤问题，损伤变量式（10-6）只为位置x的函数。也可定义下式表示的标量函数为损伤变量：

岩石断裂与损伤

式中：和V分别为微元的有效承载体积和真实体积。

对于材料各向异性损伤，损伤变量不仅是空间位置的函数，而且具有明显的方向性。继承Kachanov有效承载面积缩减式（10-6）的思想，Murakami发展了各向异性损伤的二阶张量描述。为了定义损伤状态量，其提出了虚设参考无损伤构形的概念。如图10 3所示，考虑一个即时损伤构形中的任意面元ABC，其中线元AB、AC和面元ABC分别用向量dx、dy和dA来表示。由于损伤的影响，作用在dA上的有效承载面积缩小，等效为虚设参考无损伤构形的有效面积元dA₀。相应的，线元dx和dy变化为dx₀ 和dy₀。由于损伤的各向异性，dA₀和dA的方向一般不同，定义二者之间满足如下关系：

图10-3 各向异性损伤的构形状态

岩石断裂与损伤

其中I是二阶单位张量，二阶张量D描述材料的各向异性损伤状态的内变量，称为损伤张量。

下面分析二阶张量I-D的性质。通过虚设和即时构形面元矢量点乘，结果表明I-D是一个正定张量；将I-D分解为对称和反对称部分，可以发现反对称部分对有效承载面积的减少没有贡献，因而可以将I-D对称化而不影响最终结果，故D也可以对称化。对称的二阶损伤张量D具有三个正交的主方向n_i（i=1，2，3）和对应的实主值D_i（i=1，2，3），故其具有如下的谱表示：

岩石断裂与损伤

将式（10-9）代入式（10-8），并整理得

岩石断裂与损伤

其中，dA_i=dA·n_i。由此可见，损伤张量的主值D_i表征主平面内有效承载面积的减少。

上述基于有效承载面积缩减而定义的损伤变量适于描述微孔洞损伤，而用于描述微裂纹损伤会遇到困难。关于其他形式的损伤变量的定义以及测量，可以参阅相关专着（谢和平，1990；于骁中，1991；余天庆等，1993；沈为，1995；余寿文等，1997；蔡四维等，1999；李兆霞，2002）。

二、有效应力

对于一维各向同性损伤问题（图10-1），有下面的关系式：

岩石断裂与损伤

将外加荷载P与有效承载面积之比定义为有效应力，则

岩石断裂与损伤

其中为无损伤状态下的真实应力。若用Broberg定义式（10-3），则有

岩石断裂与损伤

将上述思想推广到三维各向同性损伤状态下，有效应力与无损伤状态的真实应力间的关系为

岩石断裂与损伤

进一步，将上式直接推广到三维各向异性损伤，有效应力张量可定义为

岩石断裂与损伤

上述定义的有效应力张量一般情况下是非对称张量（此外，还有多种不同的有效应力张量的定义），由于用非对称张量形成损伤演化方程以及损伤本构方程会有一些困难，需要对这些有效应力进行对称化处理；对称化的处理方法亦有多种，其中一种途径是取式（10-15）及其转置的对称分解：

岩石断裂与损伤

详细可以参考文献（唐雪松等，2006）。

三、等效性假设与经典损伤理论

连续损伤力学引人损伤变量作为内变量，确定材料的损伤本构方程与损伤演化方程，然后采用连续介质力学的理论求解边值问题。确定材料的损伤本构方程可以利用等效性假设，也可以根据不可逆热力学理论，下面介绍基于等效性假设的理论。

1.各向同性弹脆性损伤

Lemaitre在继承Kachanov Rabotnov损伤与有效应力概念的基础上，于1971年提出着名的应变等效假设；这个假设可叙述为：对受损弹脆性材料，在真实应力σ作用下，受损状态的应变等效于在有效应力σ～作用下虚拟的无损状态的应变（图101）。应变等效假设还可理解为：任何损伤材料的本构关系与无损时的形式相同，只要将其中的真实应力替换为有效应力。例如，弹脆性损伤材料的一维本构关系可表示为

岩石断裂与损伤

其中为有效弹性模量，则有效应力可表示为；损伤变量也可以定义为

岩石断裂与损伤

在三维各向同性损伤情形，由应变等效性假设有），其中C和分别为无损弹性张量和有效弹性张量；则各向同性本构方程可以写为

岩石断裂与损伤

其中：λ和μ为无损伤Lamé常数；ε为应变张量；trε为应变张量的迹；I为单位张量；则，损伤材料的有效Lamé常数为

岩石断裂与损伤

进一步可以导出损伤材料的有效泊松比为

岩石断裂与损伤

上式表明，应变等效假设意味着损伤材料的两个有效Lamé常数，在材料损伤过程中按相同的规律随损伤度D变化，而有效泊松比始终保持不变；这与实际情况不相符，例如，损伤演化过程中泊松比发生变化的材料（如岩土）以及弹性模量和剪切模量演化规律不相同的材料（几乎所有的材料都如此），均不能包容在上述以应变等效假设为基础的损伤模型中（余寿文等，1997；庄茁等，2004；唐雪松等，2006）。虽然存在上述缺陷，应变等效假设曾对损伤力学的发展起到很大的促进作用，许多研究者试图在此基础上进行改进，发展各向同性弹性损伤的双标量损伤模型，详细介绍可也参见相关文献（沈为，1995；余寿文等，1997；庄茁等，2004；唐雪松等，2006）。

类似于应变等效性假设，可提出如下应力等效性假设：对受损弹脆性材料，在真实应变ε作用下，受损状态下的应力等效于有效应变ε～作用下虚拟的无损状态的应力。对于一维情况，真实损伤状态的应力应变关系为

岩石断裂与损伤

其中为有效应变。三维情形，则可导出与式（10-20）相同的结果。

除了应变和应力等效假设外，等效性假设还包括弹性能等效假设和余能等效性假设等，它们都可以用于建立损伤本构关系。

2.岩石类材料中的推广

上述模型建立在各向同性损伤假设基础上，为了简单，常用一个损伤标量表示。但是很多实验显示出，岩石类材料在受拉和受压时的力学响应往往有很大区别；这些现象产生的一个重要原因是材料中微缺陷因压缩而闭合的效应。当垂直于裂纹的应力是压应力时，裂纹面仍然有一定的承载能力。考虑到这些，应当对有效应力做一些修正，使得它对于拉伸和压缩有不同的性能。

在一维问题中，有效应力可修正为

岩石断裂与损伤

其中h为裂纹闭合系数，一般的0＜h＜1。

对于多维问题，需要将应力张量σ分成正、负两部分，即

〈σ〉=〈σ〉-〈-σ〉

其中符号〈〉表示：

岩石断裂与损伤

相应的有效应力可以表示为

岩石断裂与损伤

其中系数h表示微裂纹和微孔洞的闭合效应。取决于微缺陷的形状和密度，可以认为是个材料常数。

当材料为线弹性，一维本构关系可表示为

岩石断裂与损伤

多维本构关系可表示为

岩石断裂与损伤

通过等效性假定，可以建立受损伤材料的上述本构关系；在分析损伤问题时，也需要知道损伤演变规律，下节将通过另外一种途径详细讲解本构关系和损伤演化规律的建立。

⑹ 微裂纹脆性材料的细观损伤

微裂纹损伤对岩石、混凝土等脆性材料和复合材料的力学性质有着多方面的显着影响。下面首先介绍如何利用上节的方法计算微裂纹脆性损伤材料的有效弹性模量；然后，简单分析细观损伤演化，以描述微裂纹的形核、扩展和连接。

一、微裂纹脆性损伤材料的有效弹性模量

设三维微裂纹体受到均匀的位移或应力边界条件：

岩石断裂与损伤

微裂纹可以看为模量为零的夹杂，则总体的平均应力，平均应变，其包括两部分：基体的平均应变和所有微裂纹引起的应变。所有微裂纹引起的应变为

岩石断裂与损伤

式中：［u］为微裂纹面的位移间断矢量；N是微裂纹面的法向单位矢量；S_k为第k个裂纹面；n为裂纹数量。

对于二维平面情况，设一薄板中含有随机分布的微裂纹，微裂纹的半长为a，单位面积内的微配冲裂纹数为n。经过计算，由Mori-Tanaka方法得到的有效剪切模量为（Benveniste Y，1986）

岩石断裂与损伤

有效弹性模量为

岩石断裂与损伤

其中α=na²为裂纹密度参数。

由自洽方法得到的有效剪切模量为（Benveniste Y，1986）

岩石断裂与损伤

有效弹性模量为

岩石断裂与损伤

可以看出，自洽模型的结果在裂纹密度达到0.5多一点时，其有效剪切模量和有效弹性模量就变为0，而Mori-Tanaka方法的结果不出现上述现象。现将基于自洽模型和Mori-Tanaka模型计算有效剪切模量和有效弹性模量绘制为图11-8所示的结果。

图11-8 基于不同方法计算损伤材料有效模量与微裂滚卖答纹密度参数关系

二、细观损伤过程

有了宏观应力应变本构关系的有效弹性参数式（11-59）和式（11-60），还需要建立裂纹的运动学方程即损伤演化方程，用以描述裂纹或缺陷的生成和扩展。Krajciriovic（1996）认为损伤演化方程应该包括两个方面：裂纹不稳定扩展的临界状态的数学表述和损伤与其共轭的广义力之间的增量关系。推导这两个方程同样要从细观层次上着大慧手，并对微裂纹运用前面章节所介绍的裂纹扩展的断裂准则。关于此方面内容不再介绍，有兴趣的读者可阅读相关文献。

⑺ 桥梁结构的损伤现代检测与评估

桥梁结构受力性能的现场检测是非常重要的，只有检测数据符合标准才能更好的达到预期效果，每个细节都很关键。中达咨询就桥梁结构受力性能的现场检测和大家说明一下。
1.桥梁现场试验的任务
1.1检验桥梁设计与施工质量。对于—些新建的大中型桥梁或者具有特殊设计的桥梁，在设计施工过程中必然会遇到许多新问题，为保证桥梁建设，在设计施工过程中必然会遇到许多新问题，为保证桥梁建设质量，施工过程中往往要求进行监测。在竣工后—般还要求进行现场荷载试验，并把试验结果作为评定桥梁工程质量优劣的主要技术资料和依据。
1.2判断桥梁结构的实际承载能力。国内许多早年建成的桥梁其设计荷载等级都偏低，难以满足现今交通的需要。为了加固、改建，有必要通过试验确定桥梁的实际承载能力。有时为特殊原因(如超重型车过桥或结构遭意外损伤等)也要用试验方法确定桥梁的承载能力。
1.3验证桥梁结构设计理论和设计方法。桥梁工程中的新结构、新材料和新工艺创新不断，对一些理论问题的深入研究，对某种新方法、新材料的应用实践，往往都需要现场试验的实测数据。
1.4桥梁结构自振特性及结构受动力荷载作用产生的动力反应的测试研究。对一些桥梁在动力荷载作用下的动态反应，大跨径轻柔结构的抗风稳定以及地震区桥梁结构的抗震性能等，都要求通过实测了解桥梁结构的自振特性和动力反应。
2.一些主要桥梁结构体系所需观测的部位
2.1梁桥。
(1)简支梁。主要观测跨中挠度和截面应力(或应变)、支点沉降。附加观测跨径四分点的挠度、支点斜截面应力。
(2)连续梁。主要观测跨中挠度、跨中和支点截面应力(或应变)。附加观测跨径l/4处的挠度和截面应力(或应变)、支点截面转角、支点沉降和支点斜截面应力。
(3)悬臂梁(包括T型钢构的悬臂部分)主要观测悬臂端的挠度和转角、固端根部或支点截面的应力和转角、T型刚构墩身控制截面的应力。附加观测悬臂跨中挠度、牛腿局部应力、墩顶的变位(水平与垂直位移、转角)。
2.2拱桥。主要观测跨中、跨径1/4处的挠度和应力、拱脚截面的应力，附加观测跨径墉处的挠度和应力、拱E建筑控制截面的变位和应力、墩台顶的变位和转角。
2.3刚架桥(包括框架、斜腿刚架和刚架一拱式组合体系)主要观测跨中截面的挠度和应力，结点刚近截面的应力、变位和转角。附加观测柱脚截面的应力、变位和转角，墩台顶的变位和转角。
2.4悬索结构(包括斜拉桥和上承式悬吊桥)主要观测主梁的最大挠度、偏载扭转变位和控制截面应力、索塔顶部的水平位移、拉(吊)索拉力。附加观测钢索和梁连接部位的挠度、塔柱底截面的应力、锚索的拉力。
上述各种桥梁体系的主要部位是一般静载试验必须观测的部位。方案上应画出结构简图，注明测点和测站的位置、测点总数和测站数等。
3.试验过程
3.1静载初读数。静载初读数是指实验正式开始时的零荷载读数，不是准备阶段调试仪器的读数。对于新建桥梁，在初读数之前往往要进行顶压(一般以部分重车在桥上缓行几次)。从初读数开始整个测试系统就开始运作，测量、读数和记录人员进入现场各司其职。
3.2加载。按桥上划定的停车线布置荷载，要安排专人指挥车辆停靠。
3.3稳定后读数。加载后结构的变形和内力需要有—个稳定过程。对不同的结构这一过程的长短都不一样，—般是以控制点的应变值或挠度值稳定为准，只要读数波动值在测试仪器的精度范围以内，就认为结构已处于相列稳定状态，可以测量读数。
3.4卸载读零。—个工况结束，荷载退下桥去。各测点要读回零值，同样要有—个稳定过程。
3.5校核数据。静载试验过程中，主要工况至少要重复1次。试验过程中必须时时关心几个控制点数据的情况，一旦发现问题(数据本身规律差或仪器故障等)要重新加载测试。这种现场数据校核的做法，可以避免实测数据出现大的差错。
4.桥梁现场动载试验
动载试验可以和静载试验连在一起做，也可以单独做。
现场动载试验的一般内容是测定桥梁结构在车辆动力作用下的挠度和应变，所用的仪器较静力试验时多而且复杂—些，测试要求也比静力试验要高。特别是动挠度的测试，除了中小桥梁可搭设固定支架用接触式电测位移计外，对大中型桥梁可以采用光电型挠度测量仪。
动载试验较静载试验的不同之处主要有以下几方面。
4.1仪器调试。所有仪器设备在准备阶段应已调试完毕，要考虑好记录的具体方法。如使用动态电阻应变仪，必须根据估计应变的大小确定增益、标定值范围等，调整记录速度和记录幅值等。如果采用计算机动态数据采集系统直接采样、记存，其增益、标定值等条件没置大同小异。
4.2车辆控制。要控制好车辆上下桥的车速、位置和时间。要协助驾驶员准确控制好行车速度，注意每次上桥的行车路线。对—些大跨度桥梁，还要确定车辆行驶到各个断面时的位置信息。
4.3测试记录。
(1)跑车。跑车测试的目的是判别不同车行速度下桥梁结构的动力响应(如位移或应力的动力增量和时程曲线)，进而可以分析出动力响应与车速之问的关系。给车辆规定各挡车速，要求车辆在桥上保持匀速行进，记录动力响应的全过程。如果跑车速度相当慢，动测仪器记录的过程曲线就是对应测点位置的内力影响线或挠度影响线。
(2)刹车。车辆以一定速度行进，到现定位置突然紧急刹车，记录刹车时的动态增量。
(3)跳车(跨越障碍物)。一般在桥上特征断面位置设置一障碍物，模拟路面不平整(以弓形木板较为理想)。当车辆以不同的车速碾过障碍时，测定结构的动态增量。
上述三种不同的车行情况，可以是单辆车，也可以是多辆车。
4.4做好记录。动载试验中，影响因素比较多，要注意在各种不同工况中抓住主要内容。如要求记录结构动力响应的完整过程时，重点应该是记录信号的完整性；而确定动力增量时，则要求能记录到响应信号的峰值及其附近的部分信号。
5.单片简支梁的检测试验
桥梁工程中用得最多的梁是钢筋混凝土和预应力混凝土的简支梁。单片简支梁试验一般是做静力加载试验。前面关于实桥静载试验的各项准备工作、测试方法等，对单片梁试验一样适用。这里介绍预应力混凝土单片梁试验的—些基本内容。
5.1预应力混凝土梁张拉应力测试。工程技术人员比较关心预应力混凝土梁预应力钢筋张拉施工前后梁体内的应力大小。因为对预应力混凝土梁来说，设计计算与实际施工之间的差异或一致直接关系到梁的预应力质量。实际测试往往取梁预应力张拉的主动端、被动端和跨中等三个断面，以测量张拉前后的应力值。
5.2加载方法。单片梁静力加载通常用反力架配千斤顶设备，在没有反力架设备的地方，也采用其他加载方式。荷载、破坏荷载以及实际测试要求进行，一般原则是荷载级差不宜太大，尤其是预应力混凝土梁开裂前后更要分得细些。
每次加载或卸载的持续时间取决于结构变位达到稳定标准时所需要的时间。要求在前一荷载阶段内结构变位达到稳定后，才能进入下—个荷载阶段。—般做法是，同一级荷载内，小于所用量测仪器的最小分辨值，则认为结构变位达到相列稳定。
5.3抗裂性测试。确定预应力混凝土梁的开裂荷载很重要，实测时可根据下缘钢筋、混凝土的应变读数变化规律来判断。如在梁的下缘混凝土应变与荷载的关系曲线中，由曲线的拐点可确定开裂荷载；在梁的下缘钢筋应力与荷载的关系曲线中，曲线斜率的显着变化所对应的荷载即为开裂荷载。
5.4极限承鞔力测定。正常配筋的钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁的正截面破坏标准以下述两条控制：(1)下缘钢筋拉应力达到屈服强度；(2)上缘混凝土压应力达到极限抗压强度(实际一般做不到)或压应变达到极限压应变。
对于某些受剪压(拉)破坏控制的梁，其极限承载能力的测定标准到目前为止仍不甚明确桥梁结构的损伤现代检测与评估是非常重要的，了解详细数据才能判断是否需要维修保持正常使用，每个细节都很关键。中达咨询就桥梁结构的损伤现代检测与评估和大家说明一下。
近年来,随着交通事业的发展,桥梁的重要性与日俱增,但随着汽车交通量增大、重车交通增加及桥梁所处环境受人为外力及自然灾害的影响,使得现役桥梁劣化程度比较严重。为保证这些桥梁的功能性及安全性,需对其健康状况进行损伤检测及安全评估。
1公路桥梁损伤检测方法
近几十年来,针对不同类型的新旧桥梁损伤和老化现象,国内外桥梁研究人员提出了各种各样的检测方法。大体上说,目前桥梁结构损伤检测分为局部检测法和整体检测法。
1.1局部检测技术
局部检测技术是对结构目标部位进行集中重点的检查,一般以无损检测技术为工具,主要用于探测结构的局部损伤,可较精确地对结构缺陷部位进行定位、探查,甚至定量分析。下面重点介绍下无损检测技术：
传统的无损检测（NondestructiveEvaluation,NDE）技术得到了较大发展,目前已有超声检测、红外检测、声发射、自然电位检测、冲击回波检测、磁试验、r或x射线检测、光干涉、脉冲雷达、振动试验分析等数十种之多。除振动试验分析法以外,多数无损检测技术属于局部检测方法。某些无损检测技术应用桥梁结构上还存在着一些不利因素,如r或x射线检测法只能检测一定厚度范围内的混凝土,对检测空间有一定要求,且有一定的放射性危险;超声检测虽然对钢结构检测效果较好,但对混凝土类各向异性材料的检测不够准确,检测设备成本较高;红外检测法可远距、快速的进行检测诊断,但检测成本较高且对交通流量有影响。局部检测方法需要人工作地毯式搜索,虽较费时费力且可靠性差,但对于量大面广的中小桥梁来说,从技术、经济上考虑,人工检测仍然是一种重要的比较现实的技术管理手段。今后的方向是扩大先进检测技术的应用范围,并积极研究、应用小型的自动化程度较高的检测仪器。传统的检测方法一般可以对桥梁的外观及部分结构特性进行监测,对桥梁局部关键结构构件、节点可以进行较为合理的损伤判断,然而难以全面反映桥梁的整体健康状况,对于桥梁结构的安全程度、剩余寿命难以作出系统的评估。国内外学者普遍认同并致力于研究的无损检测方法是结合系统识别、振动理论、振动测试技术、信号采集等跨学科技术的试验模态分析法。目前,该整体检测技术在一些局部范围内取得了积极的效果。一种比较现实的损伤检测测方法可能是综合整体损伤定位与局部细化检测两种手段的技术。
1.2整体检测技术
1.2.1整体检测是从全局上把握整个结构的实际工作状态,可连续或间隔地检查结构安全状态,并可用来指导对损伤可疑部位进行定位和损伤程度评估,提高检测效率。整体检测方法可分为静态检测方法和动态检测方法。
1）静态检测方法是在桥梁停止使用的状态下对桥梁进行静
载试验,量测与桥梁结构性能相关的静力参数,如桥梁在静载下的变形、挠度、应变、裂缝等。通过分析这些参数,可直接判定全桥静承载能力,并得出结构的强度、刚度及抗裂性能。
2）动态检测方法（基于振动的测试识别方法）是对桥梁结构
进行动力荷载试验,利用结构的动力性能是判断桥梁运营状况和承载力的依据。该方法是对待测结构系统进行激励,通过振动测试、数据采集、信号分析与处理,由系统的输入和输出确定结构的力学特性,根据结构系统的动力特性来识别损伤。
1.2.2整体检测技术的现状
对于特殊、重要的大跨度桥梁,近年来人们致力于整体损伤诊断与评估方法的研究。实时监测与故障诊断技术在发达国家的航空航天、军工、机械行业中已得到了广泛应用,许多技术已十分成熟。然而由于大型土木工程结构和材料的复杂性、特殊性,从直接仿照机械振动模态技术出发,笼统的采用单一动力参数指标去评估整个结构的状态是不合适的。同时,在机械、航空航天行业得到成熟应用的其它技术如传感器的优化布置、结构动力指纹变化的识别,应用于土木工程结构,特别是桥梁结构时都还存在着很多难题。
桥梁结构整体健康监测系统的研究有望改变过去不能及时发现结构故障的被动局面,可以及时地了解结构的整体工作状态,是以后的发展方向之一。然而,这涉及到3个方面的工作:a工作参数的采集;b工作参数的识别加工得到桥梁工作状态信息;c根据工作状态信息给出桥梁健康状况评估。
目前的工作多集中于前者,后两项工作仍然处于理论与实践探索阶段,总体来讲,难度仍然很大。
1）传感器的优化布置问题结构损伤检测首先涉及到信号采集技术。在结构损伤检测研究与实践中,传感器是个研究重点。大型桥梁结构监测系统,一般包括多种类型和众多数目的传感器,如香港青马大桥上设立的永久性健康监测系统,包括700多个风速仪、加速度仪、应变仪、位移仪、温度仪、水平仪、车载车速仪。众多的传感器形成了传感器群,从而带来了传感器优化布置方面的研究。结构中传感器的数量和位置对模型参数估计的质量和偏差有重要影响,然而,获得结构完整的模态数据对于桥梁这样的大型结构是不可能的,测量只能得到所有自由度中的一部分模态,而且,这一过程不可避免的会引入误差和导致损伤检测难度加大。因此,在考虑成本代价的影响下,确定传感器的类型、数量、位置等布置的最优化或接近最优化,以从有限数量的传感器系统中实现信息的最优采集是损伤检测的首要关键环节。目前已经提出了一些优化算法,如MAC矩阵非对角元最小化准则、遗传算法等。清华大学土木系采用广义遗传算法对香港青马大桥传感器群最优布点进行了优化设计（1997）,经过实践检验证明该算法是可行的,并且可以获得全局最优化或接近最优化。
2）桥梁损伤识别方法
a动力指纹法
动力指纹法是通过分析与结构动力特性相关的动力指纹的变化来判断结构的真实状况。通常用到的动力指纹有:频率、振型、模态曲率、应变模态、传递函数、功率谱、模态保证准则（MAC）、坐标模态保证准则（COMAC）、能量传递比（ETR）等。使用单一测试动力特征的方法有频率比法、振型差法、应变模态法、曲率模态法等;使用多个测试动力特征的方法有柔度差阵、刚度差阵、均载变形-曲率法、能量损伤指纹、能量商差指纹等;使用其它测试响应的方法如FRF波形指纹法,包括WCC、ATM、SAC等几个指针。大量的模型和实际结构试验表明:结构频率实测较准,但它对局部损伤不敏感;振型尤其是较高阶振型对局部刚度变化很敏感,但却很难精确测量。MAC、COMAC等依赖于振型的动力指纹都存在类似的问题,而模态曲率、应变模态则在低幅值振动测试中变化量级过小而难以起到有效的判别作用。某些指标如ETR、单元模态应变能可以较有效的确定损伤位置或发展,然而这些指标对噪声比较敏感,容易湮没于噪声中。目前已有的研究表明,动力指纹法对实验室内的简单模型结构而言是成功的,应用于实际的结构上结果还不太理想。可以说,到目前为止,动力参数法对结构损伤识别的能力仍然十分有限。动力指纹法的成功应用或许需要依赖于寻找新的综合性损伤指标及试验技术的发展。
b模型修正法
模型修正法主要利用直接或间接测得的资料通过条件优化约束,不断的修正结构模型的刚度分布,从而得到结构刚度变化的信息,实现结构的损伤判别与定位。用于无损评估的有限元模型修正方法包括模态柔度法、最优矩阵修正法、灵敏度矩阵修正法、特征结构分配法、测量刚度改变法和综合模态参数法。由于技术上的原因,通常只有结构的一些识别较好的低阶模态被用于有限元模型修正。然而事实是,只有对应于高阶频率的模态对结构的损伤定位是敏感的,低阶模态对确定损伤位置并无明显贡献,反而增加了计算工作量。这种方法的缺陷在于测试不可能得到结构的完整模态集且测量中的信噪比较低,因而由测试数据难以给出足够的修正信息,导致了解的不惟一性。
c人工神经网络法
Rajagopalan等人（1996）论述了在无损检测与评估领域中人工智能（AI）的两个应用途径。他们认为AI中基于知识的系统（KBS）和人工神经网络（ANN）可以合适地应用于NDE中。人工神经网络是在研究神经网络中对人脑神经网络的某种简化、抽象和模拟。神经网络具有集体运算能力、自适应的学习能力、还有较强的容错性、鲁棒性,能进行联想、综合和推广。
有研究者认为,传统的损伤评估算法基于精确的数学建模,而对于复杂结构的性能尚未达到精确理解的程度;而神经网络法可以保存结构损伤与未损模式,并可进行自学习,进行对比分析就可辨识损伤。
近年来,人工神经网络已在滤波、谱估计、信号检测、系统辨识、模式识别等方面得到了成功的应用。神经网络识别法可以解决传统模式识别中的高噪音干扰和模式损失等缺点。利用人工神经网络法,结合小波分析技术,可对桥梁监测信号进行预处理和损伤特征提取;由于桥梁结构损伤检测得到的测试数据的不完备性,神经网络法可以利用有限的数据训练,用不完备的数据识别在无数学模型的情况下可以较好的解决非线性和不确定性引起系统的辨识问题。目前应用于结构损伤识别的有基于误差反向传播算法的神经网络（BP）、径向基函数神经网络（RBF）、自组织神经网络（ART）等。人工神经网络法的主要局限性在于训练数据集的获取,其准确性在很大程度上取决于训练数据集的完备程度。
3）环境激励下的系统响应识别
结构振动测试中的激振技术可以采用激振设备或其它激振手段如发射火箭、爆炸、人工地震等等。在桥梁结构中采用专用激振设备或人工激振往往需要关闭交通或是引起结构损伤,采用重型激振设备往往也会增加系统识别的成本。而利用作用于桥梁结构上的车辆、行人、风及其组合等自然环境激励进行结构系统识别则具有很多优点:不需打断交通流,无需布置贵重设备,且方便省时。
环境激励输入实际上是无法确切知道的,因此环境激励系统识别是只知信号输出而不知信号输入的系统识别法,这是对传统的系统识别法的一个挑战。然而,环境激励响应一般振动幅值小、随机性强、易受噪声影响、数据量大,需要一些特殊的识别技术。国外学者基于不同用途提出的识别方法有:基于功率谱密度的峰值法、基于离散时间数据的ARMA模型、自然激励技术、随机子空间法等。任伟新对频域识别的峰值法（PP）和时域识别的随机子空间法（SSI）进行了比较,并针对一幢15层高的钢筋混凝土建筑和一座钢拱桥进行了应用分析,结果表明:PP法具有简单、快捷、实用的优点,但结构阻尼无法识别,且振型识别精度不高;而SSI法计算工作量大,但识别质量较高;由此建议现场试验时用PP检查数据并初步识别结构的动力特性,然后再用SSI法做进一步分析以确保结果的正确性。
4）专家系统
结构的损伤诊断与评估不仅需要深厚的理论基础,而且需要丰富的专家经验。基于知识的专家系统汇集了专家们的知识,突破时域限制,使损伤诊断与评估逐渐走向智能化、自动化。目前,在桥梁损伤评价与维修对策中已有应用和开发专家系统的尝试。专家系统一般都融合了模糊理论,以适应处理不确定性信息的能力。由于专家系统是基于符号的推理系统,具备解释功能,但获取知识困难,而人工神经网络具备学习能力,但不具备解释能力,将专家系统和人工神经网络结合起来建立结构损伤智能诊断系统显现出了良好的发展前景。
2桥梁结构安全评估与寿命预测
桥梁结构从正常到不正常的发展,导致缺陷发生的过程称为裂化过程或损伤过程。损伤检测的目的是为了对桥梁进行客观的评价,以此来指导车辆通行,为桥梁维护、合理有效的加固提供科学依据,并为桥梁发展趋势及剩余寿命进行合理预测。
2.1桥梁结构的安全评估
桥梁安全评估分初步评估和详细评估两个层次。初步评估可快速筛选出大量桥梁的安全性程度,再由主管部门配合该桥梁的重要性程度,决定是否需要进行详细评估。
1）初步评估。
根据影响桥梁耐震、耐荷及耐冲刷能力的项目,以填表方式评定各项目的分数,再综合获得整体分数,据以判定受评价桥梁耐震、耐荷及耐冲刷能力是否足够或有疑虑或不足。
2）详细评估。
根据桥梁实际现有情况,配合最新相关设计规范资料,经详细结构分析后计算桥梁耐震及耐荷能力。经详细评估后显示安全性不足的桥梁,应立即进行补强工作,且桥梁安全评估所获得的信息,应当作补强工作的重要参考依据。
2.2寿命预测
桥梁结构的使用寿命或耐久年限,是指在役桥梁在正常使用和正常维护条件下,仍然具有其预定使用功能的时间。在进行寿命预测之前,首先必须明确结构的预定功能是什么,如何判断结构的功能失效,即极限状态的定义,这是结构寿命预测与剩余寿命评估的关键。桥梁结构的使用寿命与材料性能、细部构造、使用状态、劣化机理等许多因素有关,且诸多因素相互作用很难量化。现在有各类预测方法,目前的常用方法有经验预测法、数学模型预测法及寿命预测随机法。
3.结语
桥梁结构损伤检测与评估涉及到结构、通讯、计算机、管理科学等多个学科领域,系统论、信息论、控制论、非线性科学等最新技术都在其中有广泛应用。总体上说,仍然处于初步探索阶段。随着各学科的进一步交叉与同步发展,相信桥梁结构的健康监测与评估这一门新兴的科学将会得到较大的发展。桥梁的长期实时或定时在线自动监测、健康状况评估（包括特大自然或人为灾害后的快速评估）、交通管理与维修决策融为一体的综合性决策系统也会尽快实现。
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⑻ 对材料分析的方法主要有哪些

材料分析方法：
1、化学桥悔分析：化学分析又称经典分析，包括滴定分析和重量分析两部分，是根据样品的量、反应产物的量或所消耗试剂的量及反应的化学计量关系，经计算得待测组分的含量。化学分析是鉴别材料中附加成分的种类、含量，是剖析材料组成、准确定量的必要手段。
2、差热分析：热分析是研究热力学参数或物理参数与温度变化关系分析的方法，可分性材料晶型转变、熔融、吸附、脱水、分解等物理性质，在物理、化学、化工、冶金、地质、建材、燃料、轻纺、食品、生物等领域得到广泛应用。通过热分析技术的综合应用可以判断材料种类、材料组分含量、筛选目标材料、对材料加工条件、 使用条件做出准确的预判，是材料分析过程中非常重要的组成部分。
3、元素分析：元素分析是研究被测元素原子的中外层电子由基态向激发态跃迁时吸收或者放出的特征谱线的一种分析手段，通过特征谱线的分析可了解待测材料的元素组成、化学键、原子含量及相对浓度。元素分析针对材料中非常规组分进行前期元素分析，辅助和佐证色谱分析，是材料分析中必不可少的环节。
4、光谱分析：光谱分析是通过对材料的发射光谱、吸收光谱、荧光光谱等特征光谱进行研究以分析物质结构特征或含乱粗量的方法，光谱分析根据光的波长分为可见、红外、紫外、X射线光谱分析。利用光谱分析可以精确、迅速、灵敏的鉴别材料、分析材料分子结构、确定化学组敏陪正成和相对含量。是材料分析过程中对材料进行定性分析首要步骤。
5、色谱分析：是材料不同组分分子在固定相和流动相之间分配平衡的过程中，不同组分在固定相上相互分离，已达到对材料定性分析、定量的目的。根据分离机制，色谱分析可以分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、亲和色谱等分析类别，通过各种色谱技术的综合运用，可实现各种材料的组分分离、定量、定性分析。
6、联用（接口）技术：通过不同模式和类型的热分析技术与色谱、光谱、质谱联用（接口）技术实现对多组分复杂样品体系的分析，可完成组分多样性、体系多样性的材料精确、灵敏、快捷的组分、组成测试，是非常规材料剖析过程中不可或缺分析方法。

⑼ 仿真损伤参数如何获得

1.仿真损伤参数可以通过实验测试获得，通过分析测试结果，可以确定损伤的模式、程度和原因，从而推导出相应的仿真损伤参数。
2.仿真损伤参数也可以通过理论分析获得，例如，可以通过考虑材料弹性模量、材料塑性模量、应变能量、热膨胀系数等参数，来确定仿真损伤参数。宽祥
3.仿真损伤参数也可以通过实验室源巧埋模拟获得，例如，可以通过实验室模拟高温对雹蚂材料形变、局部损伤和疲劳损伤的影响，来确定仿真损伤参数。
4.仿真损伤参数也可以通过计算机仿真技术获得，例如，可以通过计算机仿真技术获得材料表面损伤参数，来计算材料表面缺陷的形变特性，从而确定仿真损伤参数。

⑽ 分析材料的方法有哪些了

各种工程材料因成分及结构的不同，而贝有不同的物理性质及机械性质，使用各种试验仪器去测定材料的物理性质、机械性质、化学性质或分析其内部组织者称为材料试验。根据试验性质之不同，其试验方法可分类为:
(一)机械性质试验:
常用的包括硬度试验、拉伸试验、抗压试验、衝击试验、疲劳试验、磨耗试验及弹性试验等。
(二)金属组织检验:
包括利用显微镜观察材料之结晶构造及火花试验。
(三)物理性试验:
包括膨胀试验、热传导试验、电阻值的测定及电流等。
(四)化学性试验:
分析材料的化学元素组成成分。