【摘 要】
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材料中的缺陷以及塑性变形显著的影响着材料的力学性能，构型力理论研究材料空间的异质、准异质的运动，它从能量的角度来描述材料中的缺陷使得该理论具有较强的普适性，因此获得了
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材料中的缺陷以及塑性变形显著的影响着材料的力学性能，构型力理论研究材料空间的异质、准异质的运动，它从能量的角度来描述材料中的缺陷使得该理论具有较强的普适性，因此获得了广泛的关注。本文探讨构型体积力的物理意义；基于构型体积力来表述材料非均质特性；给出基于构型体积力的材料退化参数；以及基于构型体积力的含缺陷板拉伸试验。 本研究主要内容包括：⑴讨论在弹性、理想弹塑性以及弹塑性下构型体积力的物理意义。⑵研究含缺陷弹塑性平板中的构型体积力的分布情况。首先在有限元分析的基础上计算得到各单元上的平均构型体积力。然后计算了在单轴拉伸作用下含中心裂纹、中心孔洞和双孔洞三种缺陷形式下弹塑性平板中的构型体积力分布；并分析了缺陷与塑性变形对构型体积力的影响。研究结果表明构型体积力可以综合描述缺陷和塑性对材料非均质的影响，是一个灵敏的材料非均质指标；但是缺陷与塑性变形之间的干涉作用使得构型体积力的最大值与应力集中程度最严重处不同。⑶应用构型体积力来描述材料退化的过程，从不可逆的能量耗散角度来统一描述弹塑性材料中非均质系统演化所导致的材料退化程度。本文尝试给出了一个基于构型体积力的弹塑性材料退化趋势的参数（H），并详细探讨了其在受单轴拉伸载荷作用下含缺陷（裂纹、孔洞和双孔洞）的LY—12铝合金板中材料退化趋势表征的应用。⑷对含缺陷板进行拉伸试验，运用构型体积力对材料的退化以及断裂进行评估。实验结果与有限元数值模拟较为一致，说明构型体积力能够运用于预测和评估材料的退化以及断裂
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