非晶态材料,也称为无定型材料或者玻璃态材料,它代表着一大类刚性固体,由于其内部结构“短程有序,长程无序”的特点,使得其与晶态物质相比,具有较高的韧性、优良的磁性、制造工艺简单等诸多优点,从而被越来越广泛的应用到军事和生活等方面。聚甲基丙烯酸甲酯(简称PMMA)作为非晶材料的一员,其高度透明、无毒无味、具有优异的光学性能等优点,使它被广泛应用于挡风玻璃、仪表、灯具等地方,但是PMMA有一定的脆性,尤其对缺口冲击非常敏感,所以为了使其更好的应用到各行各业,必须对其冲击载荷下的断裂行为进行深入的研究。本论文总结了现今阶段PMMA的发展状况,并根据非晶材料的结构特性,建立起能够代表此类材料结构特性的网格,通过目前主流的验证方法——径向分布函数,验证了所建立模型“短程有序,长程无序”的结构特征。采用Gusev定量参数映射法准确求解模型的弹簧刚度系数,采用基于Griffith能量平衡原理的能量判据确定模型的断裂准则。然后将模型视为理想均匀的PMMA材料,赋予其各项参数,对预制裂纹的二维模型进行了冲击载荷下的裂纹扩展模拟。本文在相同条件下,分别采用四种不同的载荷对模型进行了数值计算。其结果显示裂纹扩展期间存在几个不同的阶段,当初始载荷足够大时,裂纹才会开始沿着预制裂纹扩展,而随着初始载荷的进一步增加,裂尖拉应力的增长速率加快,裂尖速度在其拉应力达到一个临界值之后才开始增长,其增长速度也会随着初始载荷的增大而增大。详细分析每种载荷下发生的断裂,研究发现裂纹扩展过程存在三个阶段,首先沿着预制裂纹扩展,断裂面相对平滑;其次伴随主裂纹出现了一些微分叉;最后这些微分叉数量增多并且自身扩展长度也增大。整个过程中,裂尖速度和拉应力也存在着一定的变化规律。本文对它们进行了详细阐述,并与文献中的实验结果进行了对比。