国家自然科学基金(10202021)
- 作品数：10 被引量：83H指数：5
- 相关作者：夏源明董世明汪洋周君吴衡毅更多>>
- 相关机构：中国科学技术大学四川大学更多>>
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- 相关领域：理学一般工业技术电气工程更多>>
- PMMA低、中应变率单向拉伸力学性能的实验研究被引量：35
- 2005年
- 利用MTS810试验机和自行研制的中应变率材料试验机对有机玻璃(PMMA)准静态(应变率为2.00×10-2s-1,2.01×10-3s-1和2.38×10-4s-1)和中应变率(应变率为18.6s-1,2.81s-1,6.54×10-1s-1和2.92×10-1s-1)单向拉伸力学性能进行了实验研究。应变率为2.38×10-4s-1时,应力-应变曲线中存在软化段。结果显示,在上述应变率范围内,PMMA的力学性能具有明显的应变率相关性,表现为应变率强化、应变率硬化和高速脆性。PMMA的拉伸力学性能在应变率达到18.6s-1时出现了更大的应变率敏感性。采用包含一个非线性弹簧和六个松弛模式的粘弹性模型分析PMMA力学性能的应变率相关性,得到PMMA在低、中应变率下单向拉伸的本构方程,理论结果与实验结果符合较好。
- 吴衡毅马钢夏源明
- 关键词：有机玻璃本构方程粘弹性模型
- 复合型加载条件下PMMA断裂行为的实验研究被引量：5
- 2006年
- 给出一个中心裂纹圆盘断裂试验的较完整的试验技术,并用此试验技术在岛津材料试验机上对有机玻璃(polymethyl methacrylate,PMMA)这种典型的脆性材料成功地进行纯Ⅰ型、纯Ⅱ型和复合型加载条件下的断裂试验。试验结果表明,纯Ⅰ型、纯Ⅱ型及复合型加载条件下,载荷分布角γ大于8°,对KⅠ和KⅡ的试验结果有较大影响;纯Ⅰ型加载条件下裂纹是自相似扩展的,纯Ⅱ型和复合型加载条件下裂纹是非自相似扩展,且起裂始于切口端部的角点处。试验结果和有限元分析结果表明,最大周向拉应力准则对于预测非理想裂纹切口试件的开裂角仍然是有效的,但必须以实际试件切口端部角点处的应力场为依据。
- 董世明周君汪洋夏源明
- 关键词：断裂韧度有机玻璃
- 试件几何尺寸和杆材对CCCD-SHPB试验系统测试结果影响的数值分析被引量：2
- 2007年
- 为了分析CCCD-SHPB动态断裂试验系统试验结果的有效性,采用3维动态有限元方法分析了试件几何尺寸和入射杆、透射杆材料对实验结果的影响。分析结果表明,试件直径对CCCD-SHPB动态断裂试验系统的试验结果有较大影响,而入射杆和透射杆的波阻抗与试件的波阻抗是否匹配会影响试验结果的精度,但在一定尺寸范围内,试件厚度对试验结果影响较小。进一步计算结果表明,在动态加载的初期阶段,由于试件两边载荷不平衡,导致CCCD-SHPB动态断裂试验系统中存在与试件尺寸相关的特征时间ΔT,且ΔT近似等于应力波在试件中来回往返两次的时间;动态断裂试验时,试件从加载至断裂的时间应大于特征时间ΔT,否则试验结果不可靠。
- 董世明汪洋夏源明
- 关键词：动态应力强度因子
- 中心裂纹圆盘裂纹形状尺寸对应力强度因子的影响被引量：5
- 2004年
- 采用有限元数值分析方法 ,分析了由脆性材料制成的中心裂纹圆盘试件 ,在复合模式加载条件下裂纹形状尺寸 ,尤其是裂纹宽度和中心小孔半径对应力强度因子的影响 .结果表明 :槽式和槽孔组合式裂纹圆盘试件 ,其I型无量纲应力强度因子FⅠ均比按理想裂纹推出的解析解大 ,而Ⅱ型无量纲应力强度因子FⅡ 均比解析解小 ;随着加载角度增加 ,FⅠ 的数值解与解析解的差值逐渐变小 ,而FⅡ 的差值逐渐变大 ;同时 ,随着裂纹槽宽度或中心小孔半径的增加 ,应力强度因子数值解与解析解之差逐步增加 .依据数值分析的结果 ,给出了这两类试件相对于理想中心裂纹圆盘试件应力强度因子解析解的修正公式 .
- 董世明方美彦夏源明
- 关键词：应力强度因子
- 纯Ⅰ型加载条件下有机玻璃中心切口圆盘断裂的尺寸相关性被引量：1
- 2005年
- 采用直槽式和尖槽式中心切口圆盘试件,对有机玻璃在纯Ⅰ型准静态加载条件下的断裂行为进行了实验研究。结果表明,中心切口圆盘试件的切口形状对断裂行为和断裂韧度的测试结果有显著的影响。直槽切口偏离理想裂纹,裂纹起裂始于切口端部的角点,实测的断裂韧度值偏高且具有尺寸相关性;尖槽切口接近理想裂纹,裂纹起裂始于尖角的顶点,实测的断裂韧度不存在尺寸相关性,即是材料常数。
- 周君汪洋董世明夏源明
- 关键词：有机玻璃断裂韧度
- 应力脉冲对CCCD-SHPB试验系统测试结果影响的数值分析被引量：3
- 2007年
- 3维动态有限元分析结果表明,脉冲上升沿时间、幅值及试件直径对CCCD-SHPB(central cracked circular disk-split Hopkinson pressure bar)动态断裂试验系统的试验结果有较大影响,改变脉冲上升沿时间或脉冲幅值可以得到不同加载速率下材料的动态断裂韧度。进一步计算结果表明,在动态加载的初期阶段,由于试件两边载荷不平衡,导致CCCD-SHPB动态断裂试验系统中存在与试件尺寸相关的特征时间ΔT,且ΔT近似等于应力波在试件中来回往返两次的时间;动态断裂试验时,试件从加载至断裂的时间应大于特征时间ΔT,否则试验结果不可靠。
- 董世明汪洋夏源明
- 关键词：动态应力强度因子
- 中心裂纹圆盘集中载荷作用下的应力强度因子被引量：20
- 2003年
- 在无裂纹圆盘应力分量解析解的基础上 ,利用泰勒级数展开 ,并运用三角函数的倍角公式 ,得到了σθ、σrθ和σr幂级数展开式及其系数Aji的统一表达式 .然后 ,用权函数方法推导出Ⅰ +Ⅱ复合模式加载条件下中心裂纹圆盘试件应力强度因子KⅠ 和KⅡ 的计算公式及系数 fji 的统一表达式 ,可以解决任意相对裂纹长度或任意加载角(裂纹方向与载荷作用线夹角 )下 ,KⅠ 和KⅡ 的精确计算问题 .算例分析表明随着裂纹相对长度α的增大 ,计算应力强度因子时 ,必须取足够大的项数n(n>5 ) ,才能保证级数解的精度 ;对于中心裂纹圆盘试件 ,产生纯Ⅰ型裂纹的加载条件不随裂纹的相对长度而变化 ,而产生纯Ⅱ型裂纹的条件与裂纹的相对长度和加载角相关 ;此外 ,当实施纯Ⅱ型裂纹试验时 ,可根据实测的裂纹相对长度α ,计算出试验应设置的临界加载角θc.
- 董世明汪洋夏源明
- 关键词：应力强度因子
- 环氧树脂纯Ⅰ型和纯Ⅱ型断裂韧度的实验研究
- 本文采用中心切口圆盘径向压缩试验技术,在MTS809材料试验机上对环氧树脂进行了纯Ⅰ型和纯Ⅱ型加载条件下的断裂试验,试验研究了环氧树脂断裂行为的加载速率相关性。试验结果表明,在本文实施的加载速率范围内,环氧树脂的纯Ⅰ型和...
- 曹侃汪洋夏源明
- 关键词：环氧树脂断裂韧度
- 文献传递
- PMMA断裂韧度尺寸相关性的实验研究被引量：7
- 2006年
- 为了研究断裂韧度的尺寸相关性,采用中心裂纹圆盘试件,在岛津材料试验机上对有机玻璃(PMMA)纯Ⅰ型、纯Ⅱ型准静态加载条件下的断裂行为进行了实验研究。结果表明,PMMA的断裂韧度与试件的裂纹相对长度α相关,且在试验尺寸范围内I型断裂韧度KIc和Ⅱ型断裂韧度KⅡc均随α增加而降低;KIc受α的影响相对较大,而KⅡc受α的影响相对较小。PMMA的Ⅱ型断裂韧度KⅡc小于I型断裂韧度KIc。
- 董世明汪洋夏源明
- 关键词：有机玻璃断裂韧度
- 中心裂纹圆盘应力强度因子的测试误差分析被引量：3
- 2004年
- 本文在中心裂纹圆盘应力强度因子解析解的基础上,利用一阶微分法则,给出了与裂纹相对长度和加载角相关的应力强度因子(K 和K )的4个误差传递函数。这4个误差传递函数关于裂纹相对长度和加载角均是非线性的,它们既是误差分析的基础,又是合理确定裂纹相对长度和加载角的基础。分析结果表明,加载角的误差Δθ除了对纯 型K 的误差几乎没有影响,对纯 型K 影响较小外,对复合型K 、K 的误差均有较大影响。最后,本文建议裂纹相对长度的取值范围为0.4～0.6;还建议在复合型断裂试验时,必须依据对K 、K 的总体精度要求来严格控制加载角的精度。
- 董世明夏源明
- 关键词：应力强度因子微分法差分函数加载
