為了研究沖擊荷載作用下脆性材料中運(yùn)動(dòng)裂紋與靜止裂紋的相互作用,選取動(dòng)態(tài)載荷下斷裂行為與巖石材料類似且本身光學(xué)特性較好的有機(jī)玻璃（PMMA）作為實(shí)驗(yàn)材料,試件尺寸為220 mm×50 mm×5 mm,采用激光切割制作長(zhǎng)度5 mm的預(yù)制裂紋和長(zhǎng)度10 mm的靜止裂紋,預(yù)制裂紋位于試件的底部邊緣中心,靜止裂紋的中心位于試件水平軸線。將靜止裂紋偏置距離作為單一變量,采用數(shù)字激光動(dòng)態(tài)焦散實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)含不同缺陷的PMMA進(jìn)行三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn),并結(jié)合幾何分形理論研究不同偏置距離下運(yùn)動(dòng)裂紋的分形規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:存在預(yù)制裂紋與靜止裂紋的臨界偏置距離（6 mm）,該條件下裂紋軌跡對(duì)應(yīng)的分形維數(shù)值最大,裂紋軌跡的規(guī)則程度最低,裂紋破壞形態(tài)最復(fù)雜。當(dāng)預(yù)制裂紋與靜止裂紋的偏置距離在0～6 mm時(shí),裂紋Ⅰ起裂后垂直向上擴(kuò)展一段距離,與靜止裂紋交匯,并停滯一段時(shí)間后發(fā)生二次起裂,直至貫穿試件,偏置距離和交匯點(diǎn)豎向坐標(biāo)值呈近似線性函數(shù)關(guān)系。偏置距離的存在不會(huì)影響裂紋Ⅰ的起裂時(shí)間和應(yīng)力強(qiáng)度因子,但會(huì)顯著減小裂紋Ⅱ的動(dòng)態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度因子,且停滯時(shí)長(zhǎng)隨偏置距離的增大而逐漸縮短。當(dāng)偏置距離大于臨界偏置距離時(shí),運(yùn)動(dòng)裂紋不再與靜止裂紋... 

【文章來源】：爆炸與沖擊. 2020,40(07)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：12 頁(yè)

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3057146