[00133514]脆性介质损伤累积和破坏预测非线性演化理论

该课题《脆性介质损伤累计统计和破坏预测的非线性理论》是国家自然科基金重点项目（#19732060）。固体材料破坏是固体力学中一个典型难题，是一个重要的前沿研究领域并有广泛的应用背景，包括地震预测等社会上十分关注的问题。该课题的目的是研究多尺度无序非均匀脆性介质在损伤破坏非线性演化过程中的共性特征，着重揭示灾变性破坏的前兆，在此基础上揭示加卸载响应比（LURR）方法的细观动力学机理，进一步改进与完善地震预测的加卸载响应比理论。该课题的主要成果是：发展统计细观损伤力学和演化诱致灾变理论，揭示非均匀脆性介质损伤破坏现象的演化诱致灾变、损伤局部化、样本个性与跨尺度敏感性、跨尺度涨落、临界敏感性等共性特征，加深了对破坏机理的了解并为破坏预测及地震预测提供线索。我们关于地震预报的新理论-加卸载响应比理论取得了重要进展。理论上与地震临界点理论相结合，并得到理论、实验、数值模拟多方面的证实；实践上，在国内外得到相当广泛的应用，效果良好。同时，建立了三维链网模型理论，能精确模拟泊松比从0-1/2的材料行为。解决了离散模型不能模拟材料的泊松比大于1/3的理论难题。开发了数值模拟软件，能模拟群体微裂纹萌生、扩展、汇合到破坏的损伤演化全过程。在实验研究方面：进行了大尺度岩石破裂实验，详细地记录了损伤的时、空、强演化并取得了丰硕的、高水平的结果，实现了三轴应力状态下的循环应力大试件实验， 实验结果证实了临界敏感性与加卸载响应比理论。以上这些工作是我们关于地震预测的加卸载响应比理论以及统计细观损伤力学的进一步发展，是具有自身特色的理论和方法。这些进展不仅有科学意义，而且为提高地震预测的水平作出了贡献。　　国家自然科基金委组织专家验收，确认“课题组已经出色地完成了任务书规定的研究內容”，“其研究成果具有原创性，属国际先进水平”。