文档介绍：摘要出非线性弹性双悬臂梁试件的郑煌频汲龇窍咝曰馗吹运随着非线性粘弹性材料的广泛使用和材料在极端条件下的使用,在长期荷载作用下频繁出现的延迟性的灾难性的事故使得非线性粘弹性的裂纹起裂时间和裂纹扩展速度的研究成为亟待解决的问本文的主要目的是在实验条件受限制的情况下找到观测裂纹扩展全过程的实验方法,并且在此基础上研究一种非线性粘弹性材料在小变形的情况下准静态的亚临界扩展速度问题。该实验方法所需实验设备少,实验过程简单,数据真实可靠。计算的,积分与非线性粘弹性双梁裂纹扩展速度的关系式:把裂纹扩展具体成果包括:⒅な盗怂哿菏约糜诜窍咝哉车粤盐持续时间比较长,在计算质保扑惴椒ḿ虻ィ、得到了改性和相应的试件尺寸;采用不断改善夹具的方法使得加载稳定;⒕过连续四个多月的时间得到了一组有用的实验数据;⒌玫搅肆盐长度与时间的关系、裂纹扩展速度与时间的关系、裂纹扩展速度与裂纹长度的关系。⒓扑懔烁男跃郾┧欢杂Φ幕馗吹浴郑得到裂纹扩展速度实验数据与,积分的关系图;⑼频剂朔窍咝曰复弹性双粱,积分与非线性粘弹性双梁裂纹扩展速度的关系式;用理论公式预测了裂纹扩展速度理论值与,积分的关系图;⒆詈蟀关键词:非线性粘弹性题。由于非线性粘弹性断裂问题的复杂性,对于该问题的研究还必须借助于实验。本文的主要研究成果是:通过参考前人的实验方法和不断地进行试验摸索,找到了观测裂纹准静态亚临界扩展全过程的有效方法;速度的理论预测和实验数据进行了比较:对不吻合的地方做了分析。扩展实验研究的优点:双悬臂梁试件在实验中能观测到的扩展过程聚丙烯材料用于非线性粘弹性裂纹扩展实验的两种有效的试件构形理论预测和实验结果做了比较。回复弹性,积分裂纹扩展速度
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言引处在极端条件呶隆⒏哂αλ降下工作也使材料表现出明显的粘弹性性质和非线性粘弹性性质。它涉及高分子材料、建筑材料、而是在经历一段时间之后突然发生的。我们称之为“延迟断裂”;例难意料,防不胜防。这类问题的一个重要特点就是“时间效应”不可但是作为二十世纪固体力学重大成就之一的断裂力学无论是线但到目前为止,在非线性粘弹性的断裂研究中,裂纹起裂时间、裂纹扩展速度及其材料寿命预测等一系列问题仍然没有得到根本解决。目前国内在工程设计中,还没有一套计算非线性粘弹性裂纹体扩展速度而对工程构件进行寿命预测的方法。曾经对非线性粘弹性断裂问题研究过,但是他是基于通过遗传积分与粘弹性体相联系的伪弹性体的应力应变来对非线性粘弹性裂纹体的裂纹起裂和扩展速度进行研究的,而伪弹性体并不一定就是真实的物体,而且并不能达到应力应变严格的一一对应¨圳。粘弹性材料已经在各种工程中得到很广泛的应用。。很多材料复合材料、岩体材料、生物材料、有色金属及高温下的金属等等。材料或者构件严重的脆断事故常常不是在加载的瞬时就立即出现,如混凝土水坝坝墩的裂纹可以在长期水压作用下产生“延迟失稳”。这种延迟断裂、延迟失稳的危险性尤如疲劳破坏一样,常使人们很忽略。弹性断裂力学还是弹塑性断裂力学均无法解决与时间相依的断裂问题。而很多工程材料,特别是新型粘弹性材料,如聚合物、复合材料、有色金属、岩石、混凝土等,在常温下就明显的表现出时间相依性。为了解决与时间相依的断裂破坏问题,粘弹性断裂力学应运而生。粘弹性断裂力学按照带裂纹的介质本构关系分为线粘弹性断裂力学ǹ悸橇盐萍舛朔窍咝孕вΦ和非线性粘弹性断裂力学。
事故的发生,可见研究非线性粘弹性裂纹扩展速度问题有着很重要高分子聚合物作为四大材料之一,在工程中的应用越来越广泛,而且聚合物在常温下就表现出很明显的非线性效应。所以我们实验一部分的破坏是以材料或者构件的裂纹扩展到一定程度之后失稳破速度公式,就可以对工程结构或者构件的寿命做预测,避免灾难性本文的研究课题来源于国家自然科学基金项目“非线性粘弹性材料断裂理论”,批准号:。本文试图利用现有的实验设备,在实验中观测非线性粘弹性裂纹的扩展过程,为非线性粘弹性断裂的理论研究提供实验依据。同时,利用由弹性回复对应原理得出的非线性粘弹性裂纹尖端场,建立断裂功参量,对非线性粘弹性裂纹式,并且和实验结果进行了对比。本文讨论的非线性局限于物理非实验方面:在我校首次对改性聚丙烯材料双悬臂梁试件进行了非线性粘弹性裂纹扩展实验,在无先例的情况下自己设计了实验方案,证实了双悬臂梁试件用于非线性粘弹性裂纹扩展实验研究的优点;找到了两种有效的试件形状及相应的试件尺寸,并采用了一种简便可行并能减少失稳破坏的加载方法;采用了简单有效的图像记录方法和合理的测量方法,经过长达龆嘣碌牧笛椋玫搅艘蛔中把材料选定为工程中常用的聚合物就非常有意义。航天工业中采用的损伤容限设计的基本原则就是:容许构件在使用期内出现裂纹,但必须具有足够的裂纹亚临界扩展寿命,以保证在使用期内不会失稳扩展而导致