重組竹是將竹片疏解后熱壓膠合而成的竹基復(fù)合材料,綠色環(huán)保、均質(zhì)高強(qiáng)、原材料豐富,因此極具工程應(yīng)用前景。加工工藝決定了重組竹具有帶裂紋工作的基本特性,纖維基體分離斷裂中I型裂紋是最危險(xiǎn)的形式。應(yīng)變能釋放率(G_IC)是表征材料斷裂韌性的重要參數(shù),準(zhǔn)確測(cè)量記錄裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度和荷載是計(jì)算G_I的前提。本文設(shè)計(jì)了重組竹雙懸臂梁(DCB)試驗(yàn),用高速攝像機(jī)同步采集試件表面裂紋擴(kuò)展全過(guò)程的數(shù)字圖片和荷載值,通過(guò)數(shù)字圖像相關(guān)計(jì)算(DIC)進(jìn)行全場(chǎng)應(yīng)變分析確定每張圖片中裂尖位置,得到裂紋擴(kuò)展實(shí)時(shí)長(zhǎng)度。本文研究了初始裂紋長(zhǎng)度₀a、高度H和寬度B對(duì)斷裂韌性的影響,得到以下結(jié)論:(1)重組竹I型斷裂(DCB試件)沿初始裂紋方向直線擴(kuò)展,次生裂紋不會(huì)導(dǎo)致可見(jiàn)的分層斷裂,即只存在一個(gè)斷裂面。重組竹I型斷裂荷載-位移曲線分為兩種類型,初始裂紋長(zhǎng)度影響曲線類型。由于重組竹纖維橋連作用和次生裂紋的產(chǎn)生與擴(kuò)展,荷載-位移曲線中荷載下降段較平緩,甚至出現(xiàn)荷載平臺(tái)段和微幅的上升,從而導(dǎo)致應(yīng)變能釋放率的增大。(2)初始裂紋長(zhǎng)度越長(zhǎng),臨界荷載越小,張開(kāi)口位移越大。臨界...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 斷裂力學(xué)理論
        1.2.2 木材/竹材Ⅰ型斷裂研究
        1.2.3 裂紋長(zhǎng)度測(cè)量方法研究現(xiàn)狀
        1.2.4 數(shù)字圖像相關(guān)法在土木工程中的應(yīng)用
    1.3 研究?jī)?nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
第二章 Ⅰ型斷裂雙懸臂梁試驗(yàn)
    2.1 概述
    2.2 雙懸臂梁斷裂試驗(yàn)
        2.2.1 試驗(yàn)設(shè)備
        2.2.2 試驗(yàn)材料
        2.2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
        2.3.1 破壞/試驗(yàn)現(xiàn)象
        2.3.2 破壞機(jī)理
        2.3.3 荷載-位移曲線
        2.3.4 臨界荷載
    2.4 本章小結(jié)
第三章 裂紋尖端確定方法
    3.1 數(shù)字圖像(散斑圖)相關(guān)法
        3.1.1 散斑圖的制作與評(píng)價(jià)
        3.1.2 數(shù)字圖像相關(guān)計(jì)算原理
        3.1.3 亞像素重建
    3.2 數(shù)字圖像(散斑圖)相關(guān)法測(cè)定裂尖
        3.2.1 裂尖判定方法
        3.2.2 荷載-裂紋長(zhǎng)度曲線
    3.3 本章小結(jié)
第四章 重組竹斷裂韌性
    4.1 Ⅰ型斷裂DCB應(yīng)變能釋放率
        4.1.1 Ⅰ型斷裂能量分析
        4.1.2 Ⅰ型斷裂應(yīng)變能釋放率
        4.1.3 不同計(jì)算方法結(jié)果對(duì)比
    4.2 重組竹臨界應(yīng)變能釋放率
        4.2.1 臨界應(yīng)變能釋放率
        4.2.2 初始裂紋長(zhǎng)度對(duì)G_IC的影響
        4.2.3 試件高度對(duì)G_IC的影響
        4.2.4 試件寬度對(duì)G_IC的影響
        4.2.5 裂紋深度比、試件高寬比對(duì)G_IC的影響
    4.3 重組竹應(yīng)力強(qiáng)度因子
    4.4 本章總結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3754674