聚丙烯材料中孔洞对主裂纹的影响及其时间效应的实验研究

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chaorenwangzi
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在材料破坏理论的研究中,人们广泛关注和研究缺陷间的相互作用及其对材料性能的影响,但大多针对弹性材料,粘弹性材料的研究刚刚起步。本文在缺陷体流变学理论框架的指导下就聚丙烯材料运用云纹法进行了系列实验,并用Algor有限元软件进行了模拟计算;同时就孔洞对主裂纹影响的时间效应进行了探讨。主要考察了表征裂纹性态的参量G_I、COD值和裂尖应变场,结果表明:(1)采用Algor有限元计算软件进行模拟计算,得到了 弹性材料中孔洞对主裂纹的影响规律以及裂尖延长 线上应力与孔洞位置参量的关系。孔洞对主裂纹的扩 大影响随着孔洞与主裂纹的距离增大而减小,随孔洞 与主裂纹夹角变化的关系则是先增加后减小,在45 度附近达到最大值。(2)就聚丙烯材料而言,加载初始时材料可视为线粘弹 性体,得到了与弹性材料同样的规律以及相应的修正 项,同时给出了裂尖延长线上应变与孔洞位置参量的 关系。(3)孔洞对裂纹体的能量产生影响,能量耗散与孔洞位 置和时间息息相关,并对带孔洞裂纹体裂尖应变场与 时间和孔洞位置的关系进行了探讨。(4)在聚丙烯材料中,裂尖应变能释放率随着时间的增 加而增大。孔洞对主裂纹的影响随着时间的增大而增 大,不同型式的孔洞分布对裂纹的影响随着时间的增 加差别也增大,其影响的变化规律和强度随孔洞的分 布不同而不同。
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