高加载率下Ⅱ型裂纹试样的动态应力强度因子及断裂行为

摘要

采用Hopkinson单压杆技术对单边平行双裂缝试样进行高速剪切加载，用实测的试样加载面上的载荷p(t)结合有限元计算确定其动态应力强度因子。同时还发展了一种用实测的裂尖动态应变，通过在准静态下标定的裂尖应变与应力强度因子间的关系来确定动态应力强度因子的近似方法。实验结果表明，对于稳定裂纹在无边界反射应力波干扰的情况下，两种方法获得的动态应力强度因子吻合得相当好。对40Cr钢和Ti6A14V钛合金两种材料的动态Ⅱ型断裂实验结果显示出两种完全不同的剪切破坏模式和机理。