动、静裂纹作用偏置效应的动焦散冲击实验

发布时间：2021-03-01 07:27

　　为了研究冲击荷载作用下脆性材料中运动裂纹与静止裂纹的相互作用,选取动态载荷下断裂行为与岩石材料类似且本身光学特性较好的有机玻璃（PMMA）作为实验材料,试件尺寸为220 mm×50 mm×5 mm,采用激光切割制作长度5 mm的预制裂纹和长度10 mm的静止裂纹,预制裂纹位于试件的底部边缘中心,静止裂纹的中心位于试件水平轴线。将静止裂纹偏置距离作为单一变量,采用数字激光动态焦散实验系统对含不同缺陷的PMMA进行三点弯曲实验,并结合几何分形理论研究不同偏置距离下运动裂纹的分形规律。实验结果表明:存在预制裂纹与静止裂纹的临界偏置距离（6 mm）,该条件下裂纹轨迹对应的分形维数值最大,裂纹轨迹的规则程度最低,裂纹破坏形态最复杂。当预制裂纹与静止裂纹的偏置距离在0～6 mm时,裂纹Ⅰ起裂后垂直向上扩展一段距离,与静止裂纹交汇,并停滞一段时间后发生二次起裂,直至贯穿试件,偏置距离和交汇点竖向坐标值呈近似线性函数关系。偏置距离的存在不会影响裂纹Ⅰ的起裂时间和应力强度因子,但会显著减小裂纹Ⅱ的动态应力强度因子,且停滞时长随偏置距离的增大而逐渐缩短。当偏置距离大于临界偏置距离时,运动裂纹不再与静止裂纹... 

【文章来源】：爆炸与冲击. 2020,40(07)北大核心

【文章页数】：12 页

【参考文献】：
期刊论文
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[10]冲击载荷下双预置裂纹三点弯曲梁动态断裂实验[J]. 岳中文,宋耀,邱鹏,胡庆文.  振动与冲击. 2017(04)

博士论文
[1]岩石类材料的动态断裂与围压下爆生裂纹的实验研究[D]. 杨立云.中国矿业大学（北京） 2011

硕士论文
[1]爆炸作用下裂隙岩体裂纹扩展模拟试验研究[D]. 杨鑫.西南科技大学 2015



本文编号：3057146