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蠕變載荷下有機玻璃銀紋萌生及損傷研究

2012-07-16 03:58:00吳國夫朱西平高宗戰(zhàn)岳珠峰
航空材料學(xué)報 2012年3期
關(guān)鍵詞:實驗模型

吳國夫, 朱西平, 高宗戰(zhàn), 岳珠峰

(西北工業(yè)大學(xué)力學(xué)與土木建筑學(xué)院,西安 710072)

國產(chǎn)MDYB-3有機玻璃是目前國內(nèi)首選的座艙蓋透明材料,在其使用過程中受到載荷、溫度、環(huán)境等多種因素共同作用造成的蠕變損傷。銀紋化現(xiàn)象作為有機玻璃等高聚物特有的一種現(xiàn)象,伴隨在有機玻璃斷裂失效的整個過程中,是溝通有機玻璃宏觀失效和微觀機理的橋梁。這樣,深入了解銀紋的萌發(fā)機理及銀紋損傷規(guī)律就具有重要的理論意義和應(yīng)用價值,也是實現(xiàn)有機玻璃斷裂失效表征的有效途徑[1~6]。

關(guān)于銀紋的萌生機制,國內(nèi)外學(xué)者提出了許多判據(jù),如最大主應(yīng)力判據(jù)、臨界應(yīng)變判據(jù)、主應(yīng)力差判據(jù)、等效剪切應(yīng)力判據(jù)等,這些判據(jù)主要集中在材料的局部應(yīng)力和應(yīng)變方面[7]。Bucknall回顧了高聚物銀紋萌生判據(jù)的優(yōu)缺點,基于線彈性斷裂力學(xué),提出了新的銀紋萌生判據(jù)[8]。Estevez R等模擬了玻璃態(tài)高聚物銀紋和剪切屈服的主導(dǎo)因素,對玻璃態(tài)聚合物的銀紋化過程進行了數(shù)值模擬分析[9]。Saad-Gouider校準了Estevez R給出模型的參數(shù),提出了粘塑性區(qū)域在連續(xù)變形時同時考慮屈服軟化和硬化的粘彈性本構(gòu)關(guān)系[10]。羅文波對有機玻璃試樣進行了拉伸蠕變實驗,采用光學(xué)技術(shù)定量研究了銀紋損傷為主的蠕變損傷,給出了銀紋萌生的時間-應(yīng)力包絡(luò)線,并通過理論分析,得到了銀紋損傷演化方程[11,12]。Jie等提出了帶狀銀紋模型,通過對實驗數(shù)據(jù)進行擬合,得到銀紋應(yīng)力與裂紋擴展速率的關(guān)系[13]。賈敬華等通過實驗得到了MDYB-3有機玻璃等幅疲勞擴展規(guī)律和疲勞裂紋擴展門檻值[14]?!?br>

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