含圆孔缺陷三点弯曲梁的裂纹扩展特性实验研究

摘要：

采用动态焦散线实验系统,对含圆孔缺陷的PMMA材料进行冲击断裂力学实验,研究三点弯曲梁中不同直径和位置的圆孔缺陷对扩展裂纹的影响.实验结果表明:扩展裂纹与圆孔缺陷相互作用前,呈现I型拉伸断裂,扩展路径平直;与圆孔缺陷相互作用后,贯通萌生的次裂纹沿直线继续扩展,未贯通的裂纹偏移扩展.扩展裂纹与路径上圆孔缺陷贯通过程中,裂纹扩展速度和动态应力强度因子快速降为零,裂纹的扩展受到抑制,且圆孔直径越大、距离越近,抑制作用越显著;贯通萌生次生裂纹的起裂速度和起裂韧度,随着圆孔缺陷直径的增大而变大.扩展裂纹与偏置圆孔缺陷相互作用过程中,当圆孔缺陷直径越大、偏置距离越小,裂纹起偏距离越短,最大偏移量越大,并且扩展裂纹动态应力强度因子和扩展速度局部小幅增大.研究结果为分析动态裂纹扩展特征和材料破坏模式提供借鉴.

关键词：圆孔缺陷、焦散线方法、应力强度因子、扩展速度、裂纹路径

所属期刊栏目：39

分类号：O348(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金;国家重点实验室开放研究基金

在线出版日期：2020-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：74-80,96