科研人員對強度理論的探索與研究已有250年的歷史，但當前既有的各種唯象強度理論僅描述了材料破壞的現象和規律，沒有揭示材料破壞的機理，尚未上升到理論構架階段，這也成為世界土木工程領域材料破壞機理未解之謎。
自2000年以來，中南大學丁發興教授團隊在工程材料強度理論基礎研究領域深耕。近期，該團隊創立的損傷比強度理論取得了原創性成果，發現了材料力學基本性能的第三個參數，揭密了土木工程材料破壞的機理，突破了1776年以來材料複雜受力強度實驗研究和唯象理論研究的視角，解決了200多年來材料破壞機理認識的這一世界性難題。
丁發興，博士，中南大學教授，教育部新世紀人才和湖南省傑出青年基金獲得者，兼任中國建築金屬結構協會檢測鑒定加固改造分會常務委員、中國建築學會建築結構分會理事和湖南省裝配式建築工程技術研究中心副主任。主持國家級項目4 項，發表科研論文180餘篇，授權國家發明專利12項，獲得軟件著作權2項，出版專著2本，參編行業標準5部、地方標準3部，獲得省部級科技進步一等獎2項。
丁發興團隊創立的損傷比強度理論，是以“損傷比參數——材料非彈性應變的橫向變形效應”為亮點，提出了一個高壓條件下脆性材料向塑性轉變的基本參數，適用於混凝土、岩石、鑄鐵等脆性材料和金屬塑性材料的破壞機制分析，揭示了脆性材料受壓體積膨脹、受拉體積收縮的破壞規律，是繼1807年提出的彈性模量參數、1829年提出的泊松比參數之後的第三個基本參數，實現了脆性與塑性的統一。
此理論並得到國際行業權威專家的認可：混凝土國際標準化組織（ISO/TC71）主席、日本土木工程協會會長、日本工程院院士UEDA Tamon(上田多門)教授認為“混凝土損傷比強度理論有意義，對自己研究有幫助”；日本土木工程協會原副會長Goto Yoshiaki(後藤芳顕)教授認為“損傷比強度理論的概念及推導過程簡潔，且損傷比變量考慮了靜水壓力的影響”；美國混凝土研究協會ACI結構和材料期刊副主編以及評審專家認為“損傷比強度理論具有創新性和非常重要意義”。
更為意義深遠的是：損失比損傷比強度理論用於指導具體工程實踐，之前、今後很多科學問題工程難題就會迎刃而解。譬如，根據該理論，地表岩石受壓損傷比取值在1.7-2.2之間，表現為脆性，隨着地殼深處重力增加，損傷比將逐漸遞減至0.5左右，表現為高壓塑性；這個理論超越了以往認知局限：重力下地殼岩石處於三向受壓狀態而不會破壞的彈性體，認為重力作用下不同深度的地殼岩石分別處於彈脆性、彈塑性和塑性流動等三個階段狀態，而彈塑性和塑性流動導致耗能使得岩石內部溫度增加，這種新認知將促進地質科學中有關地表移動、地震和火山爆發的新解釋。同時，損傷比強度理論也能實現“反破壞”，解決工程難題。
“思維是地球上最美麗的花朵”，而探索精神是其中最燦爛的一支。近十多年以來，丁發興團隊用孜孜不倦的探索精神不斷擴展損傷比強度理論的應用領域，目前，該團隊正在對石膏、玻璃、陶瓷等其他脆性材料的損傷比參數進行標定，並將損傷比強度理論推進至正交異性材料和橫觀各向同性材料中。
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文章素材來源：中南大學新聞網、中南大學教師個人主頁
