災變破壞機理及預測研究獲進展

近期，中科院力學所非線性力學國家重點實驗室白以龍團隊針對災變破壞冪律奇異性前兆及災變破壞預測方法的研究取得重要進展，為理解災變破壞機理，建立災變預測方法提供了新角度。該研究成果已發表在《地球物理學研究雜志》。

非均勻脆性介質的災變破壞是廣泛存在于自然界、工程界的一類破壞現象，由于其突發性和不確定性，破壞性和危險性往往較大。

通過大量的大理巖、花崗巖試樣的準靜態單軸壓縮實驗，研究人員揭示了災變破壞前響應函數的冪律奇異性指數在-1和-1/2之間分布。基于災變破壞的能量準則闡明了臨界冪律奇異性指數的物理意義，并結合冪函數近似方法從理論上導出了臨界冪指數的變化區間為-1到-1/2，印證了實驗觀測的結果。

研究人員基于臨界冪律奇異性指數的分布范圍并引入折算指數，提出了一個實時預測災變破壞時間點的方法。基于實驗數據的預測檢驗證明了該方法的有效性。并且，隨著數據采樣點逐漸趨近于破壞時間，預測值越來越精確，包含真實破壞時間的預測區間也逐漸縮小。