基于DIC的爆炸加载下脆性材料裂纹扩展规律的试验研究

• 作者: 姚腾飞 孙强 李雪东 高淳
• 来源期刊: 爆炸与冲击
• 关键词: 数字图像相关法 爆炸荷载 脆性材料 应力强度因子 裂纹扩展
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: 冲击动力学
• 页码范围: 29-39
• 页数: 11页
• 分类号: O346.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11883/bzycj-2018-0308

摘要

通过数字图像相关法(DIC),应用PMMA对爆炸加载条件下脆性材料的裂纹扩展规律进行了试验研究.基于对称性试验模型,实现了裂纹尖端位置和应变场信息的同步记录.以此为基础,通过对比分析获知,主应变场应变值最大点不能作为裂纹尖端的判断依据.并以动态裂纹扩展速度为参量,应用断裂动力学和最小二乘牛顿迭代法,计算出了考虑惯性效应的Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹的应力强度因子:KⅠ和KⅡ值会随着裂纹扩展方向改变而发生突变;K1最大值为2.63 MPa·m1a,最小值为0.89 MPa·m1/2;其整体变化趋势表明,爆炸加载条件下脆性材料裂纹扩展随能量积聚和释放呈循环阶梯式递减发展.