一种基于SHTB的II型动态断裂实验技术

• 作者: 唱忠良 谌赫 邹广平
• 来源期刊: 力学学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 动态加载技术 改进的紧凑拉伸剪切试样 分离式霍普金森拉杆 II型动态断裂韧性 应力强度因子 数字图像相关法
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 固体力学
• 页码范围: 117-125
• 页数: 9页
• 分类号: O347.4
• 字数: 2762字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/0459-1879-16-239

摘要

冲击剪切载荷作用下动态断裂韧性的测定是材料力学性能和断裂行为研究中重要组成部分。为了测定材料的II型动态断裂韧性，许多学者采用不同的试样与实验方法进行了实验，但限于实验条件，裂纹断裂模式往往是I+II复合型，而不是纯II型，因而不能准确测得材料的II型动态断裂韧性。鉴于此，本文基于分离式霍普金森拉杆(split Hopkinson tension bar, SHTB)实验技术，提出一种改进的紧凑拉伸剪切(modified compact tension shear, MCTS)试样，通过夹具对MCTS试样施加约束，从而保证试样按照纯II型模式断裂。采用实验-数值方法对MCTS试样动态加载过程进行分析，将实验测得的波形输入有限元软件ANSYS-LSDYNA，得到了裂纹尖端应力强度因子-时间曲线，并与紧凑拉伸剪切(compact tension shear, CTS)试样进行了对比。同时采用数字图像相关法进行了实验，验证了有限元分析结果。结果表明，MCTS试样在整个加载过程中KI ？ KI ，裂纹没有张开；而CTS试样在同样的加载过程中KI >KI ，出现裂纹张开现象。这说明MCTS试样能够准确地测定材料的II型动态断裂韧性，为材料动态力学测试提供了一种有效的实验技术。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邹广平	哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院	105	506	11.0	15.0
2	唱忠良	哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院	32	156	8.0	9.0
3	谌赫	哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院	2	2	1.0	1.0