脆性材料在冲击荷载下的力学行为研究现状
脆性材料在冲击荷载下的力学行为研究现状
脆性材料在冲击荷载下的力学行为研究现状西安理工大学的贾竞等在2015年5月研究了表面热冲击下脆性材料半空间不同方位裂纹的临界长度，他们认为：结构承受热冲击时，温度非均匀性会导致结构产生热应力，从而引起裂纹的萌生和扩展。
该文研究脉冲激光作用下的含单裂纹脆性材料半空间温度场和应力场。
基于Fourier( 傅里叶) 热传导和热-力耦合原理，建立瞬态热传导方程和平衡方程; 采用ANSYS 软件实现温度场和应力场三维问题的有限元数值模拟; 分析不同裂纹在不同位置对热应力场的影响，从而得到裂尖应力强度因子; 依据材料临界应力强度因子，通过有限元计算得出不同方位热冲击下裂纹扩展的临界长度。
计算结果表明，脆性材料在受到Gauss( 高斯) 分布激光的辐照时，裂纹长比激光半径为0． 12 时，裂纹较为危险，且在r /r0 = 0． 2 处且与径向夹角为60°的裂纹更为危险，而且材料的断裂应属于剪切型断裂。
这些结果可以为承受热冲击结构中的危险裂纹标定提供理论依据。
北京交通大学的姜文征等在2014年4月研究了不同加载条件下泡沫杆的冲击动力响应，他们认为：基于一维非线性质量弹簧模型，研究了不同冲击加载条件下泡沫材料杆的冲击动力响应特性．在保证初始冲量相同的条件下，对比讨论了矩形载荷、正弦载荷、三角形载荷和倒三角载荷作用下泡沫杆内弹塑性应力波的传播过程，以及杆的动态变形特征．给出了不同载荷作用下的冲击应力增强因子和临界冲量．研究结果确定了不同冲击加载条件下泡沫材料的动力响应特征，对不同工况下泡沫结构的动力学性能设计具有重要的理论指导意义．重庆大学的陈刚等在2011年11月对冲击压缩下氧化铝陶瓷中的延迟破坏进行了实验研究，他们认为：利用轻气炮对不同厚度的氧化铝陶瓷试件进行了平板冲击实验，并借助激光速度干涉仪（ＶＩＳＡＲ）测试了试件的自由面速度历程。
实验结果显示，自由面速度曲线上存在表征破坏波出现的二次压缩信号。
根据实验结果计算获得了破坏波穿过试件的运动进程，并确定了试件中破坏波的运动轨迹近似为一条直线，得出在冲击压力为７．１６ＧＰａ时试件内破坏波波速约为５．０５１ｋｍ／ｓ，破坏延迟时间约为０．１０５μｓ。
脆性材料的力学性能与应用研究
脆性材料的力学性能与应用研究脆性材料是指在受到应力作用时会发生不可逆性断裂的材料。
与韧性材料相比，脆性材料的断裂过程没有明显的塑性变形，即材料极易发生断裂。
在工程领域中，对脆性材料的力学性能和应用进行深入的研究与探索具有重要意义。
一、脆性材料的力学性能分析脆性材料的力学性能主要包括强度、硬度、韧性和断裂韧度等方面的指标。
1. 强度：脆性材料的强度指标主要包括抗拉强度、抗压强度和抗剪强度等。
由于脆性材料的断裂本质上是由于局部破坏引起的，因此其抗拉强度和抗压强度相对较高。
2.硬度：硬度是衡量材料抵抗局部破坏的能力。
脆性材料通常具有较高的硬度，即对外界施加的压力具有较高的抵抗能力。
3. 韧性：与韧性材料相比，脆性材料的韧性较低。
脆性材料在受到应力作用时，往往很快就发生断裂，表现出脆性断裂的特征。
4. 断裂韧度：断裂韧度是指材料在断裂时吸收的能量。
脆性材料的断裂韧度较低，即在断裂前很少能量被吸收。
二、脆性材料的应用研究与发展脆性材料在工程实践中有着广泛的应用，其中一些常见的脆性材料包括陶瓷材料、玻璃和岩石等。
1. 陶瓷材料：陶瓷材料是一类典型的脆性材料，具有优异的耐高温、耐磨损和绝缘性能，因此广泛应用于航空航天、机械制造和电子等领域。
2. 玻璃：玻璃是一种无晶态的非晶态材料，具有高硬度、透明性和化学稳定性等特点，被广泛应用于建筑、光学和电子等领域。
3. 岩石：岩石是地质构造中的主要组成部分，也是一种常见的脆性材料。
岩石在地质勘探、矿山开采和土木工程中发挥着重要作用。
三、脆性材料的研究挑战与发展趋势尽管脆性材料在各个领域有着广泛的应用，但其研究仍然面临许多挑战和问题。
1. 增强韧性：目前，增强脆性材料的韧性是一个研究的热点。
通过添加增韧相或设计多层复合结构等方式来提高脆性材料的韧性，是当前的研究重点。
2. 断裂力学理论：对于脆性材料的断裂行为的理解仍然不够深入。
进一步深入研究脆性材料的断裂力学理论，有助于揭示脆性材料的破裂机制。
低合金钢钢筋的冲击韧性及抗震性能研究
低合金钢钢筋的冲击韧性及抗震性能研究低合金钢钢筋是一种常见的建筑材料，在建筑结构中起到了重要的支撑作用。
研究低合金钢钢筋的冲击韧性及抗震性能，对于提高建筑结构的安全性和抗灾能力具有重要意义。
本文将从实验方法、冲击韧性和抗震性能等方面展开讨论。
首先，研究低合金钢钢筋的冲击韧性需要选择合适的实验方法。
冲击试验是评估钢材抗冲击能力的常用方法之一。
冲击试验通常采用冲击试验机，通过对低合金钢钢筋进行冲击加载，测量其在冲击载荷下的力学性能。
同时，还可以采用金相显微镜、扫描电子显微镜等手段对低合金钢钢筋的微观结构进行观察和分析。
其次，低合金钢钢筋的冲击韧性是评估其抵抗外界冲击力的能力的重要指标之一。
冲击韧性取决于材料的塑性变形能力和断裂韧性。
在冲击试验中，可以通过测量低合金钢钢筋的冲击吸收能量和残余变形等参数来评估其冲击韧性。
较高的冲击吸收能量和较大的残余变形指标表明低合金钢钢筋具有较高的冲击韧性。
另外，低合金钢钢筋的抗震性能也是重要的研究内容之一。
地震是常见的自然灾害，建筑结构的抗震性能对于防灾减灾具有重要意义。
低合金钢钢筋的抗震性能取决于其力学性能和耐久性能。
通过进行静力试验和动力试验，可以评估低合金钢钢筋在不同荷载和振动条件下的力学性能和破坏行为。
同时，还可以通过模拟实际地震情况下的试验和数值模拟，研究低合金钢钢筋在地震作用下的变形、位移和应力分布等参数。
另一方面，低合金钢钢筋的抗震性能还与其表面处理和防腐蚀性能密切相关。
低合金钢钢筋在露天环境中易受到氧化、腐蚀等环境侵蚀，进而降低其力学性能和减小抗震能力。
因此，研究低合金钢钢筋的表面处理方法和防腐蚀性能是提高其抗震性能的关键。
常见的表面处理方法包括镀锌、镀铝锌和喷涂防腐漆等，可以有效延长低合金钢钢筋的使用寿命并提高其抗震能力。
总结起来，低合金钢钢筋的冲击韧性和抗震性能是建筑结构安全性和抗灾能力的关键因素。
通过实验方法、冲击韧性和抗震性能等方面的研究，可以为低合金钢钢筋的应用提供科学依据和技术支持，进一步提高建筑结构的安全性和抗灾能力。
近场动力学理论在脆性材料破坏研究中的应用现状
近场动力学理论在脆性材料破坏研究中的应用现状作者：王玲玲曹俊鑫赵银霜程想孔德文来源：《贵州大学学报（自然科学版）》2021年第03期摘要：近场动力学假定一定范围内的物质点之间存在非局部相互作用，通过空间积分重构物质点的运动方程，克服了传统有限元方法位移场连续性条件的局限，在分析强非线性不连续问题时具有无网格属性的数值优势，已成为研究脆性材料破坏的新兴理论。
本文简要介绍了近场动力学的基本内容及其理论框架，总结了近场动力学理论在脆性材料准静态裂纹扩展、动态裂纹扩展及冲击失效研究方面的应用现状。
关键词：近场动力学;脆性材料;裂纹扩展;数值模拟;冲击失效中图分类号：O346.1文献标志码：A由于本征脆性，混凝土、陶瓷、玻璃等脆性材料的破坏模式与破坏机理研究尤为重要。
在达到极限承载力前，脆性材料经历从微裂纹产生到扩展的损伤过程，较低的抗拉强度使得裂纹扩展成为脆性材料的主要破坏模式。
因此，许多学者力争能够准确预测脆性材料或结构的承载力以及相应的裂纹扩展过程与路径。
目前，数值模拟是研究材料与结构内部裂纹产生与扩展问题的主要方法，如有限元方法（finite element method，FEM）[1]、扩展有限元方法（extended finite element method，XFEM）[2]和粒子方法[3]等。
上述方法可以有效预测材料出现的大部分裂纹问题，但在复杂的裂纹问题（如裂纹合并、裂纹分支和任意三维裂纹问题）研究方面存在一定的局限性，而近场动力学在很大程度上克服了连续介质力学（computational continuum mechanics，CCM）的局限性，能够有效解决复杂的裂纹问题。
近场动力学（peridynamics，PD）的基本思想是由SILLING[4]提出的，它通过空间积分方程的求解来描述物质点的运动，可以看作是经典连续力学的一种非局部形式，因此PD中不再需要CCM中连续位移场的假设。
即使在材料中出现不连续或裂纹，PD的控制方程也可以保持有效性。
冲击载荷作用下煤的动态拉伸及Ⅰ型断裂力学特性研究
建立了煤体预裂爆破的断裂动力学模型,运用最大应力强度因子判据得到炮孔内爆炸临界准静态压力为K<sub>I d</sub>/（πaf（a/r））<sup>1/2</sup>。（2）为研究准静态加载条件下煤的抗拉及I型断裂性能,采用巴西圆盘劈裂法和半圆弯拉法对煤样进行抗拉性能对比测试;并开展不同切缝深度的半圆弯拉煤样I型断裂性能测试分析,探讨平面应变断裂韧度K<sub>IC</sub>和J积分断裂韧度对评价煤的I型断裂性能的适用性,对比分析了两种评价方法对断裂韧度测试结果的影响;并结合CT扫描技术对煤样的裂纹分布特征进行了研究。
随着冲击速度的增大,煤样破坏的损伤变量随之增加,并且饱和含水煤样整体损伤变量随着冲击速度的增大呈指数函数趋势增加。（4）采用直切槽半圆弯拉法和霍普金森加载装置对135个煤样进行动态I型断裂韧性测试,以探讨动态载荷条件下加载率及层理方位对煤样I型断裂韧度的影响。
开展了不同层理角度和切缝深度煤样在多种加载速率下的I型断裂性能测试,分析了不同冲击速度和层理角度对半圆弯拉煤样的动态裂纹扩展特征的影响,得出半圆弯拉煤样在不同加载率下的I型断裂韧度率响应特征模型;并且探讨了煤样I型动态断裂韧度测试的最佳切缝深度范围。研究表明:煤样I型动态断裂韧度为准静态断裂韧度的3.52<sup>8</sup>.64倍,随着煤样加载率和切缝深度的增加,层理面对裂纹扩展特征的影响逐渐减小;冲击速度对煤样I型动态断裂韧度的影响最大,不同层理角度引起的各向异性效应次之,切缝深度的变化对其影响最小;层理角度对于I型动态断裂韧度的影响随着冲击速度的增大而减弱;当煤样的加载率超过临界值后,I型动态断裂韧度的增长趋势发生显著变化,并给出了煤样I型动态断裂韧度变化的率响应特征模型。
冲击载荷作用下韧_脆复合板结构中脆性材料破碎的实验和数值模拟
第11卷 第4期实验力学Vo l.11,No.4 1996年12月JOURNA L O F EXP ERIM ENT AL M ECH ANICS Dec.1996冲击载荷作用下韧-脆复合板结构中脆性材料破碎的实验和数值模拟方 竞 齐 佳 熊春阳(北京大学,100871) 摘要 本文以冲击实验和有限元分析研究了韧-脆复合材料结构中脆性材料的破碎问题。
材料的破碎图具有一定的分形特征,其分形维数随冲击载荷的增大而增加。
基于实验结果的非线性动力有限元分析对这类破碎图样的演化给出了动态过程模拟。
关键词 材料破碎,冲击失效,分形图样演化。
1 前言 脆性破碎是许多材料或结构的重要破坏形式。
在准静态载荷作用下,这些破碎不仅与外部条件(例如机械载荷、热载荷等)有关,而且与材料的初始微缺陷、不均匀性等细微结构有关[1]。
在冲击载荷作用下,其破碎形式常常与动载荷的作用历史(例如应力波聚焦,惯性力效应等)有更直接的关系,诸如心裂、角裂等破碎构造[2]。
不少材料的破碎结构在几何上具有一定的自相似性,即分形特征。
典型的例子如土壤的龟裂、岩石的破碎[4]等。
分析这类分形破碎图样的演化过程,对理解材料的力学破坏机理具有重要意义,本文以冲击实验为基础,分析了韧-脆复合板中脆性材料在冲击载荷作用下的破碎图样,以从中提取破坏特征和获得分形维数,尤其为数值模拟提供基本破坏模式,从而可以用动力有限元程序进行过程的数值模拟。
2 冲击实验 实验用的试件由两块韧性的有机玻璃板和一块脆性的光谱干板玻璃复合而成。
它们的平面尺寸为90m m×90mm,厚度分别为5mm和1.5mm。
玻璃板被夹在两块有机玻璃板之间,四周密封。
复合板水平放置,四周简支,在上平面中心处承受汽枪子弹的冲击载荷。
在集中冲击力作用下,夹层内的玻璃板材发生破碎,外部的韧性板仍保持完整并在卸载后有弹性恢复,从而使脆性材料的破碎图样在冲击后得以保持。
图1给出了子弹药粒分别为a国家自然科学基金和国家教委跨世纪人才计划基金资助项目(a)200,(b)225,(c)285粒情况下各破碎结构的图样。
材料的冲击性能研究及其应用
材料的冲击性能研究及其应用材料的冲击性能是指材料在受到外界冲击或撞击时所能够承受的能力。
这一性能的研究对于材料工程领域的发展以及相关工业应用具有重要意义。
本文将探讨材料冲击性能的研究方法和技术，并阐述其在工业领域中的应用。
一、冲击性能的研究方法冲击性能的研究需要借助专门的实验设备和测试方法。
其中，常用的方法包括冲击试验、破裂机理分析等。
冲击试验是评价材料冲击性能的主要手段之一。
常见的冲击试验方法包括冲击落锤试验和冲击弯曲试验。
冲击落锤试验通过使一重锤自一定高度自由落下，冲击材料样品，再测量样品表面的冲击损伤深度或者材料的冲击吸收能力。
而冲击弯曲试验则是通过将试样在冲击弯曲载荷下进行试验，观察和评估材料的断裂行为和破坏特征。
这些试验方法可以定量地评估材料的冲击性能，并为进一步的工程应用提供依据。
此外，破裂机理分析也是研究材料冲击性能的重要方法。
通过观察和分析冲击试验时材料的变形、裂纹扩展和破坏特征，可以进一步揭示材料受力状态下的机理和行为规律。
这有助于深入理解材料的冲击性能，并为设计和制备更耐冲击材料提供参考。
二、冲击性能的应用材料的冲击性能在众多工业领域中都具有广泛应用。
以下列举了几个常见的应用领域。
1.交通运输领域：汽车、火车和飞机等交通工具在运行过程中往往面临各种外界冲击力，特别是在发生交通事故时。
因此，研究和提高材料的冲击性能对于提高交通工具的安全性至关重要。
通过使用具有良好冲击吸收能力的材料，可以减轻碰撞时对乘客的伤害，降低事故风险。
2.建筑领域：地震和强风等自然灾害时常威胁着建筑物的安全。
研究材料的冲击性能可以帮助设计和建造更加抗震、抗风的建筑物。
在建筑物的结构设计中，应用能够吸收冲击能量的材料，如柔性骨架和高强度纤维，可以有效提高建筑物的抗灾能力。
3.防护领域：冲击性能研究对于研发防弹材料和防护装备具有重要意义。
军事领域中，应用具有出色冲击吸收能力的材料可以为士兵提供更高的安全保障。
材料的冲击韧性及低温脆性课件
06
相关案例分析
案例一：某种材料的冲击韧性研究
总结词
该案例旨在研究某种材料的冲击韧性，通过实验和分析，了解该材料在不同冲 击能量下的断裂行为和材料内部的微观结构变化。
详细描述
该研究采用X射线衍射、扫描电子显微镜和冲击试验机等设备，分析了该材料在 不同冲击能量下的形变、相变和断裂现象。研究发现，随着冲击能量的增加， 材料的断裂强度和韧性逐渐降低。
温度
应变速率
温度是影响低温脆性的关键因素。随着温 度的降低，材料的脆性倾向通常会增加。
应变速率越高，材料的低温脆性越明显。
03
材料冲击韧性与低温脆性的 关系
冲击韧性与低温脆性的联系
冲击韧性是指材料在冲击载荷作用下吸收能量的能力，而低温脆性是指 在低温环境下材料失去塑性的现象。虽然两者的定义不同，但它们之间 存在一定的联系。
案例三
总结词
该案例探讨了某种材料在冲击韧性和低温脆性方面的综合应用，通过实验和理论分析，研究了材料在 不同环境条件下的性能表现和适用范围。
详细描述
该研究结合了实验和模拟手段，综合分析了该材料的冲击韧性和低温脆性等性能。研究发现，材料的 冲击韧性和低温脆性之间存在一定的关联，通过优化材料的成分和结构，可以同时提高材料的冲击韧 性和低温脆性。这一研究成果为相关领域的设计和应用提供了重要的参考依据。
材料冲击韧性及低温脆性的综合应用
在复杂环境下，材料同时面临冲 击和低温的联合作用，因此需要 综合考虑冲击韧性和低温脆性的
影响
在极地考察、深海探测、太空探 索等极端环境下，材料的综合性 能对装备的安全性和可靠性具有
决定性影响
需要结合具体应用场景，对材料 的冲击韧性和低温脆性进行深入 研究，提出相应的优化设计和安
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脆性材料在冲击荷载下的力学行为研究现状xx理工大学的xx等在2015年5月研究了表面热冲击下脆性材料半空间不同方位裂纹的临界长度，他们认为：结构承受热冲击时，温度非均匀性会导致结构产生热应力，从而引起裂纹的萌生和扩展。
该文研究脉冲激光作用下的含单裂纹脆性材料半空间温度场和应力场。
基于Fourier(傅里叶)热传导和热-力耦合原理，建立瞬态热传导方程和平衡方程;采用ANSYS 软件实现温度场和应力场三维问题的有限元数值模拟;分析不同裂纹在不同位置对热应力场的影响，从而得到裂尖应力强度因子;依据材料临界应力强度因子，通过有限元计算得出不同方位热冲击下裂纹扩展的临界长度。
计算结果表明，脆性材料在受到Gauss(高斯)分布激光的辐照时，裂纹长比激光半径为0．12时，裂纹较为危险，且在r /r0=0．2处且与径向夹角为60°的裂纹更为危险，而且材料的断裂应属于剪切型断裂。
这些结果可以为承受热冲击结构中的危险裂纹标定提供理论依据。
xx交通大学的xx征等在2014年4月研究了不同加载条件下泡沫杆的冲击动力响应，他们认为：基于一维非线性质量弹簧模型，研究了不同冲击加载条件下泡沫材料杆的冲击动力响应特性．在保证初始冲量相同的条件下，对比讨论了矩形载荷、正弦载荷、三角形载荷和倒三角载荷作用下泡沫杆内弹塑性应力波的传播过程，以及杆的动态变形特征．给出了不同载荷作用下的冲击应力增强因子和临界冲量．研究结果确定了不同冲击加载条件下泡沫材料的动力响应特征，对不同工况下泡沫结构的动力学性能设计具有重要的理论指导意义．重庆大学的xx等在2011年11月对冲击压缩下氧化铝陶瓷中的延迟破坏进行了实验研究，他们认为：利用轻气炮对不同厚度的氧化铝陶瓷试件进行了平板冲击实验，并借助激光速度干涉仪（ＶＩＳＡＲ）测试了试件的自由面速度历程。
实验结果显示，自由面速度曲线上存在表征破坏波出现的二次压缩信号。
根据实验结果计算获得了破坏波穿过试件的运动进程，并确定了试件中破坏波的运动轨迹近似为一条直线，得出在冲击压力为７．１６ＧＰａ时试件内破坏波波速约为５．０５１ｋｍ／ｓ，破坏延迟时间约为０．１０５μｓ。
最后简单分析了该现象产生的物理机制。
中南大学的xx等在2011年11月对冲击载荷下脆性岩板损伤断裂演化的实验模拟进行了研究，他们认为：在矿山运输系统中，井壁围岩冲击损伤破坏对经济和安全效益的影响是至关重要的，因为动态冲击载荷对井壁围岩和支护结构会产生严重的削弱破坏作用，室内研究表明，岩石样品如岩板在动态载荷的冲击作用下会失效。
为研究在低速冲击载荷作用下，脆性岩石损伤断裂的演化过程，利用分离式霍普金森压杆( SHPB)装置中压缩气体发射球体子弹对脆性岩板进行变角度冲击损伤实验，岩板受到冲击后，边缘出现凹坑，表面裂纹从撞击凹坑直达岩板边缘，实验中样品的表面裂纹能有效代表试样内部的开裂状况，能有效反映冲击能量的耗散、破裂区面积与裂纹表面积随入射能量呈非线性增长趋势，同时与入射角度相关，但当破裂区面积急剧下降时，裂纹表面积反而急剧上升，表明裂纹的发生发展有明显的孕育期，在入射能量达到临界值前，主要表现为裂纹孕育增长，在达到临界值后，发生宏观断裂破坏，裂纹面积呈负增长，破裂区面积增大。
实验结果分析表明在实际工程中，围岩和支护结构的抗冲击的最优化设计角度范围在15°～30°。
北京理工大学的xx等在2010年4月对冲击载荷作用下脆性材料的失效波进行了实验研究，他们认为：为研究玻璃、陶瓷等脆性材料在冲击加载条件下的失效波问题,在一维应变条件下,采用VISAR测量了不同冲击载荷作用下A95氧化铝陶瓷和sodalime玻璃试件背面的粒子速度时间历程。
结果显示:采用相同的实验方法, sodalime玻璃试件背面粒子速度时间曲线出现了表征失效波现象的再压缩信号,而氧化铝陶瓷试件无此现象出现。
这表明陶瓷与玻璃虽同为脆性材料,但是其破坏机制不尽相同,需要进一步开展研究。
中南大学的xx等在2011年6月对冲击载荷作用下硬岩层裂破坏的理论和试验进行了研究，他们认为：理论分析半正弦冲击入射加载波形下的层裂破坏特性，推导产生层裂破坏的位置和层裂厚度。
利用改进的霍普金森压杆装置产生的半正弦波形对花岗岩试件进行层裂破坏试验。
采用高速摄像仪记录试件层裂破坏的全过程。
试验结果表明：岩石试件在半正弦入射加载波形情况下，首先如理论推导结果一样只产生了一层层裂破坏，但是随着时间的推移，岩石试件后续又产生了多层层裂；高速摄影仪和动态应变仪所采集到的分析结果均表明后续产生的层裂是由于入射加载过程中已经对岩石试件产生了损伤，以致在很弱的残余反射波作用下继续产生破坏而出现多层层裂。
因此，研究岩石等脆性材料的层裂破坏规律，不但要根据最大拉应力瞬间断裂准则分析入射加载波和反射卸载波相互作用所产生的破坏效应，而且要考虑损伤对材料的影响。
理论分析和试验方法对研究岩石的层裂破坏及其他相关特性具有一定的指导意义。
大连大学的xx等在2011年10月对冲击载荷作用下准脆性材料II 型裂纹扩展进行了研究，他们认为：冲击载荷作用下准脆性材料的动态断裂一直是关注的热点问题，Ⅱ型裂纹试样受冲击剪切时其裂纹扩展方向同材料力学性质和冲击速度等密切相关。
应用岩石动态破裂过程动态分析系统软件，对单边平行双裂缝试样开展了冲击载荷作用下的裂纹动态扩展数值模拟，分别研究了不同材料力学性质、材料均质度、入射应力脉冲幅值和历时对II 型裂纹动态扩展的影响。
数值模拟结果表明，纯II 型裂纹在动荷载作用下的扩展，不仅受到剪切损伤，而且还存在拉伸损伤；准脆性材料的非均匀性导致了主裂缝周围产生大量微裂纹的破坏，影响裂缝的分岔和内部的应力值；应力幅值和应力脉冲历时分别超过某一定值时，主裂缝将出现分叉现象，试样的破坏程度加剧，其研究结果对于深入揭示准脆性材料在动荷载作用下II 型裂纹扩展的规律及准脆性材料的损伤断裂机制具有重要的参考价值。
中国农业大学的xxxx等在2011年10月对冲击载荷作用下准脆性连续体破裂问题进行了研究，他们认为：在连续体动力问题中心差分算法的基础上，引进准脆性材料的破坏准则，节点单元的破裂算法、离散子块的接触搜索及接触力计算等，对准脆性连续体在冲击载荷作用下的破裂破坏问题进行数值模拟．通过数值算例，给出结构在冲击载荷作用下裂纹产生和扩展的模拟结果图，初步验证程序的正确性和可应用性，为模拟连续体转变为非连续体这一复杂物理过程提出新方法和新思路．大连理工大学的xx等在2013年6月对冲击作用下的压头破岩机制进行了研究，他们认为：与静态岩石破碎过程相比，冲击作用下岩石的应力改变具有时间效应，应力波传播过程中表现出压、拉变化。
基于损伤演化原理和有限元数值模拟方法，针对冲击荷载作用下的压头破岩机制进行了模拟分析。
为排除边界上反射波的影响，黏弹性边界被纳入计算中。
首先论证了黏弹性边界在均质和非均质介质中的计算精度，然后分析了冲击作用下不同均质度的岩石以及砂砾岩的响应规律，结果显示：在弹性情况下，压头与岩石接触边缘以及自由面附近是拉应力分布区，接触边缘拉应力最大。
剪应力最高值并不位于接触面附近，而是离接触面有一定距离。
较均质岩石主要呈现拉伸破坏模式，先出现赫兹裂缝，然后是径向裂缝和侧向裂缝，拉应力的产生成为诱发裂缝萌生和扩展的主因。
当岩石均质度较低时，岩石的破坏形式呈现多元化，剪切破坏比重加大，表现为复杂的拉剪破坏模式。
对于砾石粒径较大、含量较多的砂砾岩，砾石和基质的非均匀性不可忽略，冲击下破坏模式以绕粒环行和穿粒破坏为主。
总体说来，对于岩石类准脆性材料，应力波传播过程中产生的拉应力是失稳的诱发和扩展的关键。
四川大学的xx等在2015年6月对脆性材料裂纹动态扩展规律进行了研究，他们为研究脆性材料中动态裂纹的扩展规律，采用PMMA(有机玻璃)作为试件材料，通过钢板冲击试验和拉格朗日与SPH 耦合模拟算法进行研究。
在保持其他条件一致的情况下，通过改变冲击速度和初始裂纹角度进行分组试验，然后完全对应试验的冲击条件和试件状态进行分组模拟，最后对比分析。
结果表明:脆性材料动态裂纹的扩展形态主要是翼型扩展，还有非翼型的次生裂纹出现，翼型裂纹扩展方向竖直向下，次生裂纹扩展方向趋于水平;动态裂纹的扩展长度随冲击速度以指数趋势增长;试件中次生裂纹的出现，很大程度地增加了裂纹扩展长度;翼型裂纹的扩展角度随着初始裂纹角度的增大而减小;拉格朗日与SPH 耦合算法，能够逼真显示动态裂纹中翼型裂纹的扩展形态等。
华南理工大学的李英华等在2011年对脆性材料水泥砂浆多轴应力下的动态响应进行了分析，他们认为：在实际的结构应用中，混凝土类材料一般处于复杂工作应力状态，且可能承受动态荷载的作用。
据此，本文采用Instron3421液压伺服试验机和具有主动围压加压装置的SHPB 研究了混凝土材料－砂浆宽应变率范围多轴应力下的动态力学行为;基于Johnson-Cook 强度模型框架，确定了等效强度模型的率相关参数及其他材料常数;提出了适用于描述主动围压下砂浆受冲击荷载的损伤演化规律，并确定了损伤演化常数，实验数据与理论值吻合较好。
空军工程大学的xx等在2010年4月对大直径SHPB系统角闪岩的冲击动力进行了试验，他们认为：采用大直径分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,在波形整形技术试验的基础上,对不同厚度的圆柱形角闪岩试件在冲击压缩过程中的应力均匀性进行分析,确定了岩石试件的最佳尺寸;对角闪岩在高应变率下的动态力学性能进行试验;分析了其应力应变曲线的力学特性;并从岩石材料微观结构的角度对角闪岩动态抗压强度、破坏形态和能量耗散随应变率的变化规律进行了研究。
结果表明,在较低应变率下,角闪岩试件的动态压缩破坏呈显著的轴向劈裂破坏模式;在较高应变率下,试件破坏呈现压碎破坏模式;角闪岩的比能量吸收值与应变率ε呈线性关系,而动态抗压强度增长因子η(即动态抗压强度)与ε的次方成线性关系。
中国矿业大学(xx)的何xx等在2014年2月对负泊松比效应锚索的力学特性及其在冲击地压防治中的应用进行了研究，他们认为：冲击地压发生强度、危害程度及频次呈急剧增加趋势，现有支护材料无法满足冲击力作用下巷道防护的要求，基于负泊松比材料的特殊力学特性，结合井下巷道冲击大变形控制的需求，研发了具有负泊松比效应新型高恒阻大变形锚索。
采用室内力学实验和现场爆破模拟冲击试验相结合的方法，对新型锚索的防冲力学特性进行了研究，结果表明恒阻锚索能够在静力拉伸作用下产生滑移拉伸变形的同时保持350 kN左右的恒定阻力，多次落锤冲击动力作用下，能够通过保持恒定阻力并产生拉伸变形来吸收冲击能量。
以沈阳红阳三矿1213回风联络巷为工程背景，提出了现场采用爆破形式模拟冲击地压的现场防冲方案，试验表明高恒阻大变形锚索在爆炸冲击力作用下可以产生瞬间滑移变形，从而吸收爆炸产生的冲击能量，并具有保持恒定阻力的特殊力学性能;通过现场对比试验可知，在相同当量爆破冲击能量作用下，普通锚索试验段完全崩垮，恒阻锚索试验段整体稳定，验证了恒阻大变形锚索比普通锚索具有更好的抗冲击力学性能。