空孔与运动裂纹相互作用的动焦散线实验研究

• 作者: 丁晨曦 杨仁树 肖成龙 赵勇 郑昌达 陈程
• 来源期刊: 爆炸与冲击
• 关键词: 动态焦散线 冲击荷载 空孔 裂纹扩展 分形维数
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 爆炸物理
• 页码范围: 13-21
• 页数: 9页
• 分类号: O341|O346
• 语种: 中文
• DOI: 10.11883/bzycj-2019-0091

摘要

为研究预制裂纹不同偏移距离时运动裂纹与空孔的相互作用规律,采用动态焦散线实验系统,将预制裂纹的偏移距离设定为唯一变量,对含空孔的有机玻璃(PMMA)试件进行冲击三点弯实验.研究表明,存在两个临界距离:(6mm(2R)、9mm(3R)),在该偏移距离下,裂纹扩展轨迹、动态断裂特性发生显著改变:(1)预制裂纹偏移距离不大于3mm时,裂纹贯穿空孔,发生二次起裂,且二次起裂的速度与应力强度因子显著大于一次起裂,无偏移时裂纹轨迹的分形维数为最小值;(2)偏移距离增大至6mm时,裂纹不再贯穿空孔,空孔对裂纹先吸引后排斥,裂纹速度与应力强度因子先减小后增大,裂纹轨迹的分形维数达到最大值;(3)偏移距离大于6mm时,空孔对裂纹的吸引作用逐渐减小,大于9mm后,空孔对裂纹的吸引不再显著,裂纹起裂后即向落锤加载方向扩展直至贯穿试件.