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CCCD-SHPB动态断裂试验系统原理及数值分析 被引量:13
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作者 董世明 夏源明 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期184-187,共4页
提出在分离式Hopkinson压杆 (splitHopkinsonpressurebar ,SHPB)上用中心裂纹圆盘 (centralcrackedcirculardisk ,CCCD)型试件形成CCCD SHPB试验系统来实施脆性材料的动态断裂试验。该系统的基本思想是基于SHPB的一维试验原理 ,得到中... 提出在分离式Hopkinson压杆 (splitHopkinsonpressurebar ,SHPB)上用中心裂纹圆盘 (centralcrackedcirculardisk ,CCCD)型试件形成CCCD SHPB试验系统来实施脆性材料的动态断裂试验。该系统的基本思想是基于SHPB的一维试验原理 ,得到中心裂纹圆盘型试件两端载荷的平均载荷 ;推广准静态的应力强度因子公式 ,并以此平均载荷代入以获得动态应力强度因子。对此动态断裂试验系统的三维动力学数值分析表明 ,CCCD SHPB动态断裂试验方法是有效的 。 展开更多
关键词 中心裂纹圆盘 动态断裂 动力学分析 应力强度因子
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应力脉冲对CCCD-SHPB试验系统测试结果影响的数值分析 被引量:3
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作者 董世明 汪洋 夏源明 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期212-216,共5页
3维动态有限元分析结果表明,脉冲上升沿时间、幅值及试件直径对CCCD-SHPB(central cracked circular disk-split Hopkinson pressure bar)动态断裂试验系统的试验结果有较大影响,改变脉冲上升沿时间或脉冲幅值可以得到不同加载速率下材... 3维动态有限元分析结果表明,脉冲上升沿时间、幅值及试件直径对CCCD-SHPB(central cracked circular disk-split Hopkinson pressure bar)动态断裂试验系统的试验结果有较大影响,改变脉冲上升沿时间或脉冲幅值可以得到不同加载速率下材料的动态断裂韧度。进一步计算结果表明,在动态加载的初期阶段,由于试件两边载荷不平衡,导致CCCD-SHPB动态断裂试验系统中存在与试件尺寸相关的特征时间ΔT,且ΔT近似等于应力波在试件中来回往返两次的时间;动态断裂试验时,试件从加载至断裂的时间应大于特征时间ΔT,否则试验结果不可靠。 展开更多
关键词 中心裂纹圆盘 分离式霍普金森压杆(SHPB) 动态断裂 动态应力强度因子
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试件几何尺寸和杆材对CCCD-SHPB试验系统测试结果影响的数值分析 被引量:2
3
作者 董世明 汪洋 夏源明 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期7-11,共5页
为了分析CCCD-SHPB动态断裂试验系统试验结果的有效性,采用3维动态有限元方法分析了试件几何尺寸和入射杆、透射杆材料对实验结果的影响。分析结果表明,试件直径对CCCD-SHPB动态断裂试验系统的试验结果有较大影响,而入射杆和透射杆的波... 为了分析CCCD-SHPB动态断裂试验系统试验结果的有效性,采用3维动态有限元方法分析了试件几何尺寸和入射杆、透射杆材料对实验结果的影响。分析结果表明,试件直径对CCCD-SHPB动态断裂试验系统的试验结果有较大影响,而入射杆和透射杆的波阻抗与试件的波阻抗是否匹配会影响试验结果的精度,但在一定尺寸范围内,试件厚度对试验结果影响较小。进一步计算结果表明,在动态加载的初期阶段,由于试件两边载荷不平衡,导致CCCD-SHPB动态断裂试验系统中存在与试件尺寸相关的特征时间ΔT,且ΔT近似等于应力波在试件中来回往返两次的时间;动态断裂试验时,试件从加载至断裂的时间应大于特征时间ΔT,否则试验结果不可靠。 展开更多
关键词 中心裂纹圆盘 分离式霍普金森压杆(SHPB) 动态断裂 动态应力强度因子
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加载速率对岩石动态断裂韧度影响的试验 被引量:9
4
作者 宫能平 罗裕繁 高远 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1570-1572,1580,共4页
采用CCCD-SHPB(Central Cracked Circular Disk-Split Hopkinson Pressure Bar)试验系统对花岗岩试件实施不同加载速率下的纯Ι型加载试验,测得平均载荷■随时间的变化关系.将实测的载荷代入到推广的中心裂纹圆盘试件应力强度因子计算公... 采用CCCD-SHPB(Central Cracked Circular Disk-Split Hopkinson Pressure Bar)试验系统对花岗岩试件实施不同加载速率下的纯Ι型加载试验,测得平均载荷■随时间的变化关系.将实测的载荷代入到推广的中心裂纹圆盘试件应力强度因子计算公式,获得花岗岩在不同加载速率下的动态断裂韧度,揭示加载速率与动态断裂韧度的相关性.试验结果表明,加载速率为50~350GPa·m^(1/2)/s时,随加载速率的增加,断裂韧度呈现出线性上升趋势. 展开更多
关键词 动态断裂韧度 加载速率 霍普金森压杆 中心裂纹圆盘
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PMMA断裂韧度尺寸相关性的实验研究 被引量:7
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作者 董世明 汪洋 夏源明 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期49-52,共4页
为了研究断裂韧度的尺寸相关性,采用中心裂纹圆盘试件,在岛津材料试验机上对有机玻璃(PMMA)纯Ⅰ型、纯Ⅱ型准静态加载条件下的断裂行为进行了实验研究。结果表明,PMMA的断裂韧度与试件的裂纹相对长度α相关,且在试验尺寸范围内I型断裂韧... 为了研究断裂韧度的尺寸相关性,采用中心裂纹圆盘试件,在岛津材料试验机上对有机玻璃(PMMA)纯Ⅰ型、纯Ⅱ型准静态加载条件下的断裂行为进行了实验研究。结果表明,PMMA的断裂韧度与试件的裂纹相对长度α相关,且在试验尺寸范围内I型断裂韧度KIc和Ⅱ型断裂韧度KⅡc均随α增加而降低;KIc受α的影响相对较大,而KⅡc受α的影响相对较小。PMMA的Ⅱ型断裂韧度KⅡc小于I型断裂韧度KIc。 展开更多
关键词 有机玻璃 中心裂纹圆盘 断裂韧度 尺寸相关性
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中心裂纹圆盘裂纹形状尺寸对应力强度因子的影响 被引量:5
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作者 董世明 方美彦 夏源明 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期449-455,共7页
采用有限元数值分析方法 ,分析了由脆性材料制成的中心裂纹圆盘试件 ,在复合模式加载条件下裂纹形状尺寸 ,尤其是裂纹宽度和中心小孔半径对应力强度因子的影响 .结果表明 :槽式和槽孔组合式裂纹圆盘试件 ,其I型无量纲应力强度因子FⅠ均... 采用有限元数值分析方法 ,分析了由脆性材料制成的中心裂纹圆盘试件 ,在复合模式加载条件下裂纹形状尺寸 ,尤其是裂纹宽度和中心小孔半径对应力强度因子的影响 .结果表明 :槽式和槽孔组合式裂纹圆盘试件 ,其I型无量纲应力强度因子FⅠ均比按理想裂纹推出的解析解大 ,而Ⅱ型无量纲应力强度因子FⅡ 均比解析解小 ;随着加载角度增加 ,FⅠ 的数值解与解析解的差值逐渐变小 ,而FⅡ 的差值逐渐变大 ;同时 ,随着裂纹槽宽度或中心小孔半径的增加 ,应力强度因子数值解与解析解之差逐步增加 .依据数值分析的结果 ,给出了这两类试件相对于理想中心裂纹圆盘试件应力强度因子解析解的修正公式 . 展开更多
关键词 中心裂纹圆盘 裂纹形状 应力强度因子 槽式裂纹 槽孔组合式裂纹
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复合型加载条件下PMMA断裂行为的实验研究 被引量:4
7
作者 董世明 周君 +1 位作者 汪洋 夏源明 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期556-561,共6页
给出一个中心裂纹圆盘断裂试验的较完整的试验技术,并用此试验技术在岛津材料试验机上对有机玻璃(polymethyl methacrylate,PMMA)这种典型的脆性材料成功地进行纯Ⅰ型、纯Ⅱ型和复合型加载条件下的断裂试验。试验结果表明,纯Ⅰ型、纯Ⅱ... 给出一个中心裂纹圆盘断裂试验的较完整的试验技术,并用此试验技术在岛津材料试验机上对有机玻璃(polymethyl methacrylate,PMMA)这种典型的脆性材料成功地进行纯Ⅰ型、纯Ⅱ型和复合型加载条件下的断裂试验。试验结果表明,纯Ⅰ型、纯Ⅱ型及复合型加载条件下,载荷分布角γ大于8°,对KⅠ和KⅡ的试验结果有较大影响;纯Ⅰ型加载条件下裂纹是自相似扩展的,纯Ⅱ型和复合型加载条件下裂纹是非自相似扩展,且起裂始于切口端部的角点处。试验结果和有限元分析结果表明,最大周向拉应力准则对于预测非理想裂纹切口试件的开裂角仍然是有效的,但必须以实际试件切口端部角点处的应力场为依据。 展开更多
关键词 中心裂纹圆盘 复合型 断裂韧度 载荷分布角 裂纹开裂角 有机玻璃
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