临近空间飞艇蒙皮用材料撕裂行为的数字散斑法研究

针对Vectran纤维增强型临近空间飞艇蒙皮用的柔性层压织物复合材料,利用非接触式数字散斑相关试验方法,测定了预制初始裂纹长度为15 mm的中心切口试样撕裂行为的位移场和应变场分布,定量测量了撕裂试样不同撕裂载荷工况下的全场变形值和平面应力撕裂断裂韧性值,对中心切口裂纹的撕裂强度进行了分析。试验结果表明:该方法可以用来测量临近空间飞艇蒙皮用的柔性层压复合织物大范围变形的撕裂裂纹尖端及附近区域的变形场,通过变形场云图可以获得撕裂裂纹扩展过程中的变形特征,并可直观的研究撕裂裂纹尖端复杂变形场的形态,为临近空间飞艇蒙皮材料的撕裂损伤行为研究提供新的试验途径。

PVC涂层聚酯纤维膜材撕裂性能试验研究

针对建筑用聚氯乙烯(PVC)涂层聚酯纤维膜材,采用单舌、双舌和梯形撕裂法进行单轴撕裂试验,分析了膜材的撕裂破坏机理和主要特点,比较了试验结果,考察了3种撕裂方法的适用性,发现梯形撕裂法撕裂机理较为单纯,更接近于实际结构中膜材撕裂的平面受力状态,且试验结果较为稳定,是值得推荐的撕裂性能测试方法;同时,采用双轴中心撕裂方法进行膜材的撕裂试验,即:在十字形试样中心预制长度为40mm、方向与膜材经向夹角分别为0°、45°和90°的I字形切缝,观察其在荷载比为1∶1的正交双向荷载作用下的裂缝扩展过程,并采用非接触式方法测定了膜面的应变场分布,结果表明:切缝角度会影响双轴中心撕裂的抗撕裂强度和裂缝扩展模式,双轴中心撕裂过程中,膜面最大应变几乎始终集中在裂缝尖端撕裂三角区内.

弹塑性断裂的内参量热力学分析 Ⅱ.弹塑性裂纹体的裂纹扩展

采用内参量热力学方法讨论弹性—理想塑性体的裂纹扩展,主要在下两方面有更进一步的理论分析。一是对弹塑性断裂力学中的各种能量关系作出了统一的整理,讨论了弹塑性裂纹体的裂纹扩展和塑性变形的驱动力与阻尼力,并给出了相应的过程准则表达式以及能用于弹塑性柔度标定的计算公式。二是以中心裂纹体为例,分析了裂纹扩展的热力学稳定性条件,明确弹塑性裂纹扩展的热力学稳定性的全局性条件是不能满足的,然后转而结合具体的极限势函数方程来讨论恒位移状态下满足稳定性的局域性条件的各有关情况,区分出裂纹失稳扩展—止裂、明显稳定扩展(撕裂)和缓慢稳定扩展三种情况,并举例给出了应变—裂纹长大和应力—应变的计算曲线。