單側(cè)開半圓孔PMMA試件Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂紋動態(tài)擴展及數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2022-01-11 07:38
為研究Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂紋擴展問題,利用分離式霍普金森桿(SHPB)對含有預制裂紋的單側(cè)開半圓孔(Unilateral Semicircular Hole,USH)PMMA試件進行沖擊,得到了Ⅰ型裂紋和Ⅰ-Ⅱ混合型裂紋,同時采用動態(tài)焦散線實驗方法研究了裂紋擴展時程關(guān)系及裂紋擴展尖端動態(tài)應力強度因子的變化規(guī)律,利用ABAQUS軟件對試驗過程進行數(shù)值模擬,研究其擴展路徑。結(jié)果表明:通過試驗得到的Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂紋軌跡和數(shù)值模擬的結(jié)果基本相似,證明了利用數(shù)值方法模擬裂紋擴展軌跡的可行性;兩種類型的裂紋在擴展過程中尖端均會出現(xiàn)停頓,最終都會朝著試件中軸線方向移動;使用單側(cè)半開圓孔試件進行SHPB以及動態(tài)焦散試驗可以有效研究Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ混合型裂紋擴展過程,為后續(xù)研究裂紋擴展提供思路。
【文章來源】:礦業(yè)科學學報. 2020,5(05)
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
焦散線原理圖[18]
圖1 焦散線原理圖[18]由于固體材料的光學性能變化和受力變化存在某種特定關(guān)系,對于Ⅰ型和Ⅱ型裂紋的動態(tài)應力強度因子,Beinert等[19]提出計算公式如下:
SHPB試驗系統(tǒng)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]混凝土直切槽平臺巴西圓盤沖擊劈裂拉伸斷裂特性試驗和數(shù)值模擬研究[J]. 張華,鄭凱,王雷. 振動與沖擊. 2019(17)
[2]沖擊作用下靜止裂紋與運動裂紋相互作用的試驗研究[J]. 楊仁樹,蘇洪,龔悅,邱鵬,付曉強,張士春. 振動與沖擊. 2018(08)
[3]含偏置裂紋材料斷裂韌性的焦散線實驗測試[J]. 李清,曹懷建,楊鳴澤,郭洋,薛耀東,于強. 礦業(yè)科學學報. 2017(03)
[4]靜態(tài)和動態(tài)載荷作用下巖石劈裂破壞模式的數(shù)值模擬[J]. 朱萬成,唐春安,黃志平,逄銘璋. 巖石力學與工程學報. 2005(01)
本文編號:3582387
【文章來源】:礦業(yè)科學學報. 2020,5(05)
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
焦散線原理圖[18]
圖1 焦散線原理圖[18]由于固體材料的光學性能變化和受力變化存在某種特定關(guān)系,對于Ⅰ型和Ⅱ型裂紋的動態(tài)應力強度因子,Beinert等[19]提出計算公式如下:
SHPB試驗系統(tǒng)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]混凝土直切槽平臺巴西圓盤沖擊劈裂拉伸斷裂特性試驗和數(shù)值模擬研究[J]. 張華,鄭凱,王雷. 振動與沖擊. 2019(17)
[2]沖擊作用下靜止裂紋與運動裂紋相互作用的試驗研究[J]. 楊仁樹,蘇洪,龔悅,邱鵬,付曉強,張士春. 振動與沖擊. 2018(08)
[3]含偏置裂紋材料斷裂韌性的焦散線實驗測試[J]. 李清,曹懷建,楊鳴澤,郭洋,薛耀東,于強. 礦業(yè)科學學報. 2017(03)
[4]靜態(tài)和動態(tài)載荷作用下巖石劈裂破壞模式的數(shù)值模擬[J]. 朱萬成,唐春安,黃志平,逄銘璋. 巖石力學與工程學報. 2005(01)
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