疲劳断裂理论是保障结构安全的损伤容限设计方法和相关材料性能试验标准的基础，其核心是裂纹端部场及其参数体系和以场的控制参数建立的断裂准则和疲劳裂纹扩展规律，但长期以来只有二维弹塑性断裂理论为基础。随着现代飞机结构大量使用整体结构和损伤容限与耐久性要求的不断提高，必须发展结构的三维疲劳断裂理论。经过近2...统深入的研究，该项目在三维弹塑性断裂理论、方法和应用研究方面都取得突破性进展，主要发现点为：1.建立了三维弹塑性和蠕变裂纹端部场理论。克服了三维弹塑性裂纹问题数学求解的困难，证明离面应力约束因子T<,z>与J积分一样是弹塑性裂纹端部奇异场的控制参数，建立起三维裂纹的应力、应变奇异场的数学结构，获得了三维弹塑性裂纹端部奇异应力应变场的J-T<,z>理论解和三维蠕变裂纹端部场的C（t）-T<,z>解；提出了同时考虑离面和面内约束的线弹性、弹塑性和蠕变裂纹端部场的K-T<,z>-T、J-T<,z>-Q<,T>和C(t）-T<,z>-Q*三参数表征方法。2...了有限板中孔和缺口问题的弹塑性理论。获得了有限板中冷挤压强化孔边残余应力场的弹塑性解析解。揭示了三维应力约束对缺口应力集中和塑性变形的重要影响，发展了含孔结构抗疲劳断裂设计的理论基础。3.建立了考虑厚度效应的三维断裂准则和疲劳裂纹扩展寿命预测方法。提出了三维疲劳断裂的控制参数体系，建立了断裂韧性厚度效应的断裂准则，统一了不同厚度和载荷条件下疲劳裂纹扩展速率曲线，发展了谱载疲劳裂纹扩展寿命及其厚度效应的预测方法，并拓展到腐蚀疲劳情况。4.提出了一般三维裂纹体的断裂和疲劳裂纹扩展寿命预测方法。提出了基于三维约束理论的等效厚度概念，发展了基于穿透裂纹标准试样获得的材料疲劳断裂性能数据预测含实际三维裂纹的飞机结构损伤容限的能力，建立了飞机结构三维损伤容限分析和可预测设计方法。2...要论文被美国工程院院士Dodds教授、澳大利亚科学院和工程院院士Mai教授、Int. J. Solids Struct.主编Hills教授等41个国家和地区的452...高度评价和正面引用633次，SCI他引42...8篇代表作SCI他引2.../他引380次，引起大量跟踪研究和大量大篇幅的引用。被欧洲结构完整性协会副主席Neimitz教授等学者称为“郭因子”、“郭的弹塑性理论”、“郭解”、“郭模型”等，发展了断裂力学经典理论，被列入断裂理论自1948年来的发展图谱，被列举为弹塑性理论发展的范例之一；被编入美空军残余应力计算软件和行业手册；已系统地应用于中国新歼、重型歼击机、歼教机、大型商用飞机等不同系列飞机型号的设计和研制，解决了型号研制难题和急需，促进了中国飞机设计水平的提升。成果还用于先进发动机验证计划和“西气东输”工程。围绕该项目指导博士后6名，培养博士13名、硕士2...成果被设计方肯定为“该领域的重大技术创新，使中国三维损伤容限分析达到国际领先水平”。被鉴定“处于国际领先水平”。
目前铋系层状铁电材料在信息存储方面有着重要的应用前景。SrBiTiO（SBTi）薄膜是典型的铋层状钙钛矿结构的铁电材料,在Pt电极上具有天然的无疲劳性,老化率低,偏转电压较小,且具有较小的漏电流密度。但是,SBTi薄膜的剩余极化强度较小,居里温度较低,不能满足实际要求。环境友好型多铁材料Bi Fe O3（BFO）具有优良的铁电性和铁磁性,制备温度较低,具有较高的居里温度（T=1100K）,但由于薄膜中氧空位的存在导致BFO薄膜具有较大的漏电流,极大地限制了BFO薄膜应用。而SBTi的（Bi2...2...有绝缘和空间电荷库的双重作用,将其与BFO复合可以有效地降低薄膜的漏电流。因此,本文采用溶胶-凝胶法结合层层退火工艺制备出xBiFeO-（1-x）SrBiTiO（SBFTi-x,x=0～0.4）系列薄膜,并对样品进行结构和性能测试研究,发现随着BFO含量增加,相比SBTi薄膜,SBFTi-x复合铁电薄膜的铁电性优于SrBiTiO。
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