蠕变载荷下有机玻璃银纹萌生及损伤研究
2012-07-16吴国夫朱西平高宗战岳珠峰
航空材料学报 2012年3期
吴国夫, 朱西平, 高宗战, 岳珠峰
(西北工业大学力学与土木建筑学院,西安 710072)
国产MDYB-3有机玻璃是目前国内首选的座舱盖透明材料,在其使用过程中受到载荷、温度、环境等多种因素共同作用造成的蠕变损伤。银纹化现象作为有机玻璃等高聚物特有的一种现象,伴随在有机玻璃断裂失效的整个过程中,是沟通有机玻璃宏观失效和微观机理的桥梁。这样,深入了解银纹的萌发机理及银纹损伤规律就具有重要的理论意义和应用价值,也是实现有机玻璃断裂失效表征的有效途径[1~6]。
关于银纹的萌生机制,国内外学者提出了许多判据,如最大主应力判据、临界应变判据、主应力差判据、等效剪切应力判据等,这些判据主要集中在材料的局部应力和应变方面[7]。Bucknall回顾了高聚物银纹萌生判据的优缺点,基于线弹性断裂力学,提出了新的银纹萌生判据[8]。Estevez R等模拟了玻璃态高聚物银纹和剪切屈服的主导因素,对玻璃态聚合物的银纹化过程进行了数值模拟分析[9]。Saad-Gouider校准了Estevez R给出模型的参数,提出了粘塑性区域在连续变形时同时考虑屈服软化和硬化的粘弹性本构关系[10]。罗文波对有机玻璃试样进行了拉伸蠕变实验,采用光学技术定量研究了银纹损伤为主的蠕变损伤,给出了银纹萌生的时间-应力包络线,并通过理论分析,得到了银纹损伤演化方程[11,12]。Jie等提出了带状银纹模型,通过对实验数据进行拟合,得到银纹应力与裂纹扩展速率的关系[13]。贾敬华等通过实验得到了MDYB-3有机玻璃等幅疲劳扩展规律和疲劳裂纹扩展门槛值[14]。……
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