脆性聚甲基丙烯酸甲酯板动态裂纹传播有限元模拟

摘要

开发了包含内聚力单元模型的用户材料子程序,嵌入商用有限元软件ABAQUS,采用显式求解模块模拟预加载的脆性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板中动态裂纹传播行为.在模拟过程中采用了刚性线性衰减的内聚力准则,分别考虑了率无关和率相关两种情况.模拟结果表明:在相同的预加载荷下,采用率无关内聚力模型计算的裂纹传播速度在绝大部分情况下大干实验测试值,只在高速时二者基本一致;采用率相关内聚力模型,所得到的模拟结果与实验结果基本吻合,这说明率相关内聚力模型可以反映快速裂纹传播时的裂纹尖端复杂率过程.