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冲击载荷下扩展裂纹尖端动态能量释放率分布的焦散线分析 总被引:3,自引:2,他引:3
借助高速摄影捕捉裂纹瞬态扩展过程,利用动态焦散线研究了含有裂纹的三点弯曲梁在冲击载荷作用下扩展裂纹尖端的动态能量释放率分布规律;综合分析了裂纹扩展时间、长度、速度,以及扩展裂纹尖端动态应力强度因子与它的变化关系,表明了动态能量释放率在裂纹扩展过程中的驱动作用。 相似文献
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竹材层合板弯曲破坏机理的实验研究 总被引:5,自引:0,他引:5
竹材层合板是为了满足一定的使用要求,由多层单向板按同一方向整齐排列、胶合、加热固化处理而成的复合结构体。由于竹材层合板的各向异性和非均匀性,它的力学行为十分复杂,特别是弯曲时不仅各个单层产生损伤破坏,而且伴随着层间胶接层的开裂。本文对竹材层合板的弯曲破坏特征进行实验研究;一系列包含变形信息的数字散斑图像被记录;采用数字散斑相关技术(DSCM)提取了三点弯曲变形过程中的面内位移场信息,分析了不同变形阶段的位移场;给出了不同弯曲变形阶段试件的应变场分布和应变集中现象;分析了中性轴在胶层开裂、层内纤维撕裂等复杂应力情况下的演化过程及规律。最终一些宏微观破坏机制被分析,例如基体开裂,界面损伤与撕裂,界面与裂纹作用等。这些研究结果将为竹材层合板的破坏机理等力学行为的研究和工程应用开发提供实验依据。 相似文献
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含偏置裂纹三点弯曲梁的动态断裂行为研究 总被引:15,自引:0,他引:15
采用动态焦散线方法,对含偏置裂纹三点弯曲梁承受横向冲击的弯曲断裂行为进行了一系列动态断裂力学实验研究,分析了无量纲量a/l的改变(a——初始裂纹偏离梁中心线的距离;l——梁长度的一半)对于裂纹动态扩展行为(裂纹起始状态、裂纹尖端的复合应力强度因子、裂纹扩展速度、裂纹扩展轨迹)的影响,并借助动态光弹性应力分析,对应力波与扩展裂纹的相互作用以及应力波传播规律进行探讨.给出了裂纹尖端复合应力强度因子、裂纹扩展速度的变化、裂纹曲裂轨迹以及方向与梁中应力波传播的相互关系 相似文献
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焦散线方法与高速摄影技术结合,对线性规律功能梯度材料的I型静、动态断裂特性进行实验研究,并利用有限元软件进行数值模拟. 首先推导了线性规律功能梯度材料静、动态裂尖的焦散线初始曲线方程和参数方程,提出通过迭代方法根据功能梯度材料的复杂焦散线方程求解应力强度因子. 为对比材料梯度对断裂行为的影响,利用重力沉降法制备了3种梯度变化规律的试件. 然后对功能梯度材料试件进行三点弯曲实验,通过CCD和高速摄影装置采集试件焦散线图像,提取各种静、动态断裂参数. 最后通过与有限元模拟结果进行对比,证明在功能梯度材料断裂实验中焦散线方法的有效性,并详细分析了不同梯度变化规律对材料静、动态断裂性能的影响. 相似文献