非線性粘彈性體裂紋擴(kuò)展速度的研究.pdf

1、隨著非線性粘彈性材料的廣泛使用和材料在極端條件下的使用,在長(zhǎng)期荷載作用下頻繁出現(xiàn)的延遲性的災(zāi)難性的事故使得非線性粘彈性的裂紋起裂時(shí)間和裂紋擴(kuò)展速度的研究成為亟待解決的問(wèn)題.由于非線性粘彈性斷裂問(wèn)題的復(fù)雜性,對(duì)于該問(wèn)題的研究還必須借助于實(shí)驗(yàn).該文的主要目的是在實(shí)驗(yàn)條件受限制的情況下找到觀測(cè)裂紋擴(kuò)展全過(guò)程的實(shí)驗(yàn)方法,并且在此基礎(chǔ)上研究一種非線性粘彈性材料在小變形的情況下準(zhǔn)靜態(tài)的亞臨界擴(kuò)展速度問(wèn)題.該文的主要研究成果是:通過(guò)參考前人的實(shí)驗(yàn)方法

2、和不斷地進(jìn)行試驗(yàn)摸索,找到了觀測(cè)裂紋準(zhǔn)靜態(tài)亞臨界擴(kuò)展全過(guò)程的有效方法;該實(shí)驗(yàn)方法所需實(shí)驗(yàn)設(shè)備少,實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單,數(shù)據(jù)真實(shí)可靠.計(jì)算出非線性彈性雙懸臂梁試件的J積分;推導(dǎo)出非線性回復(fù)彈性雙梁的J積分與非線性粘彈性雙梁裂紋擴(kuò)展速度的關(guān)系式;把裂紋擴(kuò)展速度的理論預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較;對(duì)不吻合的地方做了分析.具體成果包括:1、證實(shí)了雙懸臂梁試件用于非線性粘彈性裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)研究的優(yōu)點(diǎn):雙懸臂梁試件在實(shí)驗(yàn)中能觀測(cè)到的擴(kuò)展過(guò)程持續(xù)時(shí)間比較長(zhǎng),在計(jì)算

3、J積分時(shí),計(jì)算方法簡(jiǎn)單;2、得到了改性聚丙烯材料用于非線性粘彈性裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)的兩種有效的試件構(gòu)形和相應(yīng)的試件尺寸;采用不斷改善夾具的方法使得加載穩(wěn)定;3、經(jīng)過(guò)連續(xù)四個(gè)多月的時(shí)間得到了一組有用的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);4、得到了裂紋長(zhǎng)度與時(shí)間的關(guān)系、裂紋擴(kuò)展速度與時(shí)間的關(guān)系、裂紋擴(kuò)展速度與裂紋長(zhǎng)度的關(guān)系.5、計(jì)算了改性聚丙烯雙梁對(duì)應(yīng)的回復(fù)彈性J積分;得到裂紋擴(kuò)展速度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與J積分的關(guān)系圖;6、推導(dǎo)了非線性回復(fù)彈性雙梁J積分與非線性粘彈性雙梁裂紋擴(kuò)展速