带复合型摩擦裂纹的圆盘动态断裂实验有限元分析

作者：李念斌; 董世明^*; 华文

来源：应用数学和力学, 2021, 42(07): 704-712.

• 裂纹面接触
• 分离式Hopkinson压杆
• 中心裂纹巴西圆盘
• 有限元法
• 动态应力强度因子

为验证考虑裂纹面接触和动态荷载时,中心裂纹巴西圆盘(CCBD)试件用于分离式Hopkinson压杆(SHPB)系统中测量脆性材料复合型动态断裂韧度的可行性,以及研究裂纹面接触对动态断裂韧度实验结果的影响.通过有限元法建立SHPB-CCBD三维有限元模型,计算了不同加载条件下CCBD试件的动态应力强度因子(DSIF).结果表明:在实验中,将考虑裂纹面接触的应力强度因子(SIF)准静态公式推广为动态公式,需要判定断裂时间是否达到应力平衡的时间条件;压剪复合型加载时,裂纹面接触导致裂纹面应力变化,会对Ⅱ型裂纹的DSIF产生显著影响,不考虑裂纹面接触的影响将会导致Ⅱ型DSIF的测试值偏大.

• 单位
  四川大学; 中国核动力研究设计院