断裂力学大师：Griffith(格里菲斯)

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本文摘要（由AI生成）：

格里菲斯是一位杰出的工程师和科学家，他在断裂力学领域做出了重要贡献。他在1921年发表了一篇关于断裂力学的论文，并在航空发动机设计方面做出了卓越的贡献。他的主要贡献是从能量角度解释了经典强度理论无法解释的低应力脆断问题。低应力脆断是指有些高强度钢制造的零件中、低强度钢制造的大零件，往往在工作应力远低于屈服强度时发生的脆性断裂。1950年，美北极星导弹固体燃料发动机压力壳在发散时，发生低应力脆断。

格里菲斯1893年出生于伦敦，1911年毕业于曼岛的一所中学，获得奖学金进入利物浦大学读机械工程，1914年以一等成绩获得学士学位，并获得最高奖章。1915年，格氏到皇家航空研究中心工作，并与G.I. Taylor一起发表了用肥皂膜研究应力分布的开创性论文，该文获得机械工程协会的金奖。同年，格里菲斯获得利物浦大学工程硕士学位。1921年，格里菲斯以他的断裂力学成名作获得利物浦大学工程博士学位。其后，格里菲斯历任空军实验室首席科学家，航空研究中心工程部主管等职，在航空发动机设计方面做出了同样卓越的贡献。格里菲斯于1939年加盟劳斯莱思公司，1941年当选皇家学会院士，1960年退休，1963年辞世，享年70岁。

工业的发展需求推动了技术的发展与变革，格里菲斯在断裂力学的主要贡献就是，他从能量角度解释了经典强度理论无法解释的低应力脆断问题。低应力脆断是指有些高强度钢制造的零件中、低强度钢制造的大零件，往往在工作应力远低于屈服强度时发生的脆性断裂。对于这个问题，采用经典的强度理论无法解释，只能采用断裂力学的观点进行研究。1950年，美北极星导弹固体燃料发动机压力壳在发散时，发生低应力脆断。

早在 1920 年，英国的物理学家 Griffith 在对玻璃的断裂研究中便提出断裂力学概念。Griffith 用材料内部有缺陷(裂纹)的观点解释了材料实际强度要小于理论强度的现象，同时当裂纹受力时，如果裂纹扩展所需的表面能小于弹性能的释放值，则裂纹就扩展直至断裂破坏。这一理论在对玻璃的断裂研究中得到证实

但该理论只适用于完全弹性体，即完全脆性材料，所以没得到发展。1921 年，Griffith又提出了能量释放理论，即 G 准则。

该准则是判断结构发生裂纹扩展的三个准则之一，在复合材料的层合结构的界面裂纹扩展得到了广泛的应用。

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作者：张老师，仿真秀科普作者，拥有 15 年的结构，传热，流体，多物理场耦合和疲劳软件工程应用经验。擅长的软件 ANSYS 经典环境，ANSYS Workbench ，Fluent，nCode 和 LS-DYNA，以第一作者身份，出版有限元著作 5 部,承担多项科研课题，有丰富的有限元培训经验，累计培训学员多达 5000 余人，深受好评。