单侧开半圆孔PMMA试件Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹动态扩展及数值模拟研究

发布时间：2022-01-11 07:38

　　为研究Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹扩展问题,利用分离式霍普金森杆（SHPB）对含有预制裂纹的单侧开半圆孔（Unilateral Semicircular Hole,USH）PMMA试件进行冲击,得到了Ⅰ型裂纹和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹,同时采用动态焦散线实验方法研究了裂纹扩展时程关系及裂纹扩展尖端动态应力强度因子的变化规律,利用ABAQUS软件对试验过程进行数值模拟,研究其扩展路径。结果表明:通过试验得到的Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹轨迹和数值模拟的结果基本相似,证明了利用数值方法模拟裂纹扩展轨迹的可行性;两种类型的裂纹在扩展过程中尖端均会出现停顿,最终都会朝着试件中轴线方向移动;使用单侧半开圆孔试件进行SHPB以及动态焦散试验可以有效研究Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹扩展过程,为后续研究裂纹扩展提供思路。 

【文章来源】：矿业科学学报. 2020,5(05)

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

焦散线原理图[18]

图1 焦散线原理图[18]由于固体材料的光学性能变化和受力变化存在某种特定关系,对于Ⅰ型和Ⅱ型裂纹的动态应力强度因子,Beinert等[19]提出计算公式如下:

SHPB试验系统

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3582387