【摘要】：航空有機玻璃在飛機上應用較多,近年來因航空有機玻璃受損而引發(fā)的事故時有發(fā)生,為了避免此類事故再次發(fā)生,航空有機玻璃失效原因的分析尤為重要,但是目前有機玻璃失效分析以斷口形貌定性分析為主,而隨條件變化的系統(tǒng)性規(guī)律性認識的診斷依據(jù)還不完全,所以尋找合適的有機玻璃斷口定量分析方法以及探究斷口形貌與斷裂條件之間的關系對有機玻璃失效分析有著重要的意義。本研究首先利用體視顯微鏡和掃描電鏡對有機玻璃斷口形貌進行了觀測,通過建立斷口形貌參數(shù)和拉伸條件的擬合曲線,得出厚度分別為2.5 mm和5 mm的有機玻璃拉伸斷口形貌存在相同的變化規(guī)律:當拉伸速率不變時,鏡面區(qū)和霧狀區(qū)尺寸隨拉伸溫度的增加而增大,斷口霧狀區(qū)表面粗糙度隨著拉伸溫度的增加而減小;當拉伸溫度不變時,鏡面區(qū)和霧狀區(qū)尺寸隨拉伸速率的增加而減小,斷口霧狀區(qū)表面粗糙度隨著拉伸速率的增加而增大。其次,基于分形理論對斷口形貌進行了刻畫,得出有機玻璃斷口霧狀區(qū)和肋狀區(qū)具有分形特征,并且霧狀區(qū)掃描電鏡圖像屬于隨機分形圖形;為探究斷口霧狀區(qū)分形維數(shù)與拉伸條件的關系,建立了斷口霧狀區(qū)分形維數(shù)與拉伸條件的擬合曲線,結果顯示有機玻璃拉伸斷口霧狀區(qū)分形維數(shù)隨拉伸溫度的增加而增大,隨拉伸速率的增加而減小。最后為了探究形貌參數(shù)和分形維數(shù)的關系,對拉伸斷口霧狀區(qū)的形貌參數(shù)和其分形維數(shù)進行相關性分析以及曲線擬合,研究結果表明霧狀區(qū)尺寸與分形維數(shù)擬合曲線呈正比例關系,霧狀區(qū)表面粗糙度與分形維數(shù)擬合曲線呈反比例關系,但是不同拉伸條件和試樣厚度對應的擬合曲線關系式存在差異。
【圖文】：

圖 1-1 非定向有機玻璃拉伸斷口形貌到非定向有機玻璃拉伸斷口霧狀區(qū)為許多拋物線狀拋物線形貌，可以發(fā)現(xiàn)其三維構象為禮花狀，斷口相似性，符合分形理論的定義，所以本研究以非定，基于分形理論探究其形貌與拉伸條件的關系，計維數(shù)聯(lián)系斷口形貌參數(shù)，建立分形維數(shù)與斷口形貌系，可通過破壞之后的斷口分形維數(shù)推測材料的斷析將有重要意義。的發(fā)展及運用美籍科學家曼德博(B.B.Mandelbrot)首先提出了分形分形逐漸成為一門新興的理論學科。分形理論的出論具有深刻的科學方法論意義，利用分形維數(shù)對分重復的幾何形體得到描述。

南昌航空大學碩士學位論文 第 1 章 綜述傾斜角度為 60°（見圖 1-2b 中 n=0 和 n=1），隨后再把三等分的線段按第一次劃分方式一樣，繼續(xù)劃分，如此循環(huán)劃分下去，即為 Koch 曲線[18-19]。Koch 曲線的分形維數(shù)為 1.262。Sierpinski 三角形是波蘭數(shù)學家謝爾賓斯基提出的，，是自相似集比較典型的例子（見圖 1-2c），設計原理是取一個實心的三角形，沿三邊中點連線，分為 4 個小三角形，然后去除中間那個三角形，再重復以上步驟，即得到 Sierpinski 三角形[20-21]。Sierpinski 三角形的分形維數(shù)為 1.585。
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TQ325.7

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