航空有机玻璃在飞机上应用较多,近年来因航空有机玻璃受损而引发的事故时有发生,为了避免此类事故再次发生,航空有机玻璃失效原因的分析尤为重要,但是目前有机玻璃失效分析以断口形貌定性分析为主,而随条件变化的系统性规律性认识的诊断依据还不完全,所以寻找合适的有机玻璃断口定量分析方法以及探究断口形貌与断裂条件之间的关系对有机玻璃失效分析有着重要的意义。本研究首先利用体视显微镜和扫描电镜对有机玻璃断口形貌进行了观测,通过建立断口形貌参数和拉伸条件的拟合曲线,得出厚度分别为2.5 mm和5 mm的有机玻璃拉伸断口形貌存在相同的变化规律:当拉伸速率不变时,镜面区和雾状区尺寸随拉伸温度的增加而增大,断口雾状区表面粗糙度随着拉伸温度的增加而减小;当拉伸温度不变时,镜面区和雾状区尺寸随拉伸速率的增加而减小,断口雾状区表面粗糙度随着拉伸速率的增加而增大。其次,基于分形理论对断口形貌进行了刻画,得出有机玻璃断口雾状区和肋状区具有分形特征,并且雾状区扫描电镜图像属于随机分形图形;为探究断口雾状区分形维数与拉伸条件的关系,建立了断口雾状区分形维数与拉伸条件的拟合曲线,结果显示有机玻璃拉伸断口雾状区分形维数随拉伸温度的增加而增大,随拉伸速率的增加而减小。最后为了探究形貌参数和分形维数的关系,对拉伸断口雾状区的形貌参数和其分形维数进行相关性分析以及曲线拟合,研究结果表明雾状区尺寸与分形维数拟合曲线呈正比例关系,雾状区表面粗糙度与分形维数拟合曲线呈反比例关系,但是不同拉伸条件和试样厚度对应的拟合曲线关系式存在差异。