Ⅰ型裂纹中低速冲击荷载下起裂韧度测试新方法

摘要

为了探寻更加合理的构型试件来研究纯Ⅰ型裂纹在冲击荷载下的起裂及扩展行为,提出一种新构型试件,即双倾斜底边中心裂纹试件(double inclined bottom central cracked,DIBCC).借助于中低速落锤式冲击实验装置进行冲击实验,通过应力波来使试件内预制裂纹起裂并扩展,同时利用应变片测试系统监测裂纹起裂时刻,并采用AUTODYN有限差分软件对实验过程进行数值模拟,最后计算裂纹的动态应力强度因子,利用实验测得的起裂时刻,确定试件的起裂韧度.结果表明:(1)在反射拉伸波作用下,预制裂纹两侧会产生垂直于裂纹面向外的位移,使预制裂纹扩张,从而使裂纹起裂.(2)数值模拟结果与实验结果在裂纹扩展路径上具有一致性,说明本文中提出的DIBCC构型试件有效,可以用来测试裂纹在冲击载荷下的断裂韧度.