在彈性地基梁模型基礎(chǔ)上,通過撓度與相對位移關(guān)系引入了雙線性cohesive本構(gòu)關(guān)系,并通過界面損傷兇子統(tǒng)一述界面損傷狀態(tài),在裂紋尖端考慮了損傷黏聚區(qū)存在,分別獲得了各段通解。采用連續(xù)性邊界條件求解積分常數(shù),并以裂紋長度以及黏聚區(qū)范圍為變量求解獲得了載荷位移曲線,從而獲得了雙懸臂梁(I)CB)試件裂紋擴(kuò)展過程。通過與已有理論模型結(jié)果對比,驗(yàn)證了本文理論分析的正確性,而文中理論考慮了彈性段后非線性的存在,且可同時考察3個coheslve參數(shù)的影響。通過研究界面參數(shù)變化對載荷位移曲線的影響,從而對準(zhǔn)確模擬界面時cohesive參數(shù)的選取提供一定的依據(jù),并分析了界面參數(shù)與黏聚區(qū)長度的關(guān)系。
雙懸臂梁(DCB)試件由于其加T簡單、測量可靠,被廣泛用于復(fù)合材料界面斷裂韌性Gic中,如ASTM標(biāo)準(zhǔn)(D5528),英國標(biāo)準(zhǔn)BS IS0 15024,法國標(biāo)準(zhǔn)NF T57 - 404,日本標(biāo)準(zhǔn)JIS K7086以及中國航標(biāo)HB 7718.1等。
本文從cohesive理論出發(fā),以彈性地基梁理論模型為基礎(chǔ),將DCB試件分為懸臂區(qū)、黏聚區(qū)以及完好區(qū)3段,通過撓度與相對位移的關(guān)系引入雙線性cohesive本構(gòu)關(guān)系,并通過理論分析分別獲得各段通解,為了考慮DCB試件擴(kuò)展過程,以裂紋長度以及黏聚區(qū)范圍為變參數(shù),將裂紋擴(kuò)展過程分為3個階段,對每段進(jìn)行數(shù)值求解,從而獲得DCB裂紋擴(kuò)展全過程,并主要探討界面參數(shù)對裂紋擴(kuò)展的影響。
復(fù)合材料DCB試件裂紋擴(kuò)展理論分析.zip