过载作用下聚乙烯疲劳裂纹扩展行为研究

作者：钱杨帆; 杨凤鹏^*; 陈特

来源：力学季刊, 2020, 41(01): 80-90.

DOI：10.15959/j.cnki.0254-0053.2020.01.008

• 聚乙烯
• 疲劳裂纹扩展
• 断口形貌
• 过载迟滞
• Wheeler模型

论文针对中密度聚乙烯材料(MDPE),采用平板试样进行了I型疲劳裂纹扩展和单次过载下裂纹扩展试验.发现与金属材料类似,单次拉伸过载对聚乙烯(PE)的疲劳裂纹扩展有明显的迟滞作用,降低了裂纹扩展速率.试验还通过变载荷刻线法获取疲劳裂纹扩展前缘的实际形貌和变化规律,对常规变载荷刻线方法进行了调整和验证,其修正方法对高分子材料的疲劳裂纹扩展前缘刻线具有较好的效果.通过观察发现含楔形塑性区的裂尖钝化是裂纹迟滞的主要原因.过载引入的塑性区内残余应力对裂纹迟滞也起了重要作用.论文利用Dugdale模型计算了塑性区尺寸,使用基于残余应力的Wheeler模型对过载迟滞进行了很好的拟合.

• 单位
  上海交通大学; 建筑工程学院