PMMA圆环动态拉伸碎裂特征研究

来源 :宁波大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pheihe
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
脆性材料在冲击载荷下的碎裂问题是一个重要的研究课题。受实验技术的限制,脆性/准脆性材料的动态拉伸实验方法和测试手段仍待进一步提高和发展。膨胀环技术最初用于研究韧性金属材料动态拉伸的良好实验方法,为了研究脆性材料的动态拉伸,本文提出了一种用于准脆性/脆性材料的动态拉伸的液压膨胀环实验技术。首先借助MTS810材料实验测试机对有机玻璃棒材在相同温度(室温12℃)不同应变率下进行准静态拉伸测试,测试表明其准静态拉伸断裂应变约为2.5%,静态强度约为6575MPa,应变率越高其拉伸强度越大,断口未出现颈缩现象,呈现脆断特征。准静态拉伸实验为有机玻璃动态拉伸实验提供参考。对液压冲击膨胀环实验装置的适用性改进和优化设计,对有机玻璃圆环试件进行了不同应变率下的一维均匀动态拉伸碎裂实验研究;实验过程采用超高速相机记录液压膨胀PMMA圆环的动态断裂过程;借助DISAR激光速度干涉仪获得了有机玻璃圆环外表面的粒子径向速度时程曲线;结果表明,对于PMMA膨胀环,DISAR激光速度干涉仪不能获得理想的速度历史曲线,从而无法进行进一步的力学行为分析。为精确直接获得PMMA膨胀环的断裂信息,采用在圆环外侧粘贴应变片的方法精确记录了PMMA圆环的均匀周向拉伸的应变时程曲线。能够准确反映出试件局部的断裂应变。在载荷较小时试件未发生断裂,能够准确反映圆环试件周向往复拉压的弹性过程。此方法代替了用于韧性金属膨胀环数据采集的传统DISAR激光速度干涉法,为脆性材料的碎裂研究提供了新的测试方法。另外,为测试实验装置,对三种不同高度的有机玻璃短管进行了膨胀拉伸实验,并统计分析了其碎片特征。借助光学显微镜,观察不同应变率下的试件断口形貌,无论是准静态还是动态拉伸,PMMA的断口基本都可以分为裂纹源区(镜面区)、雾状区和肋带区。应变率越高,裂纹源区所占面积比例越小,肋带区的粗糙程度越严重。回收碎片的内部含有较多的,产生此现象的原因正是碎片断口处发出的稀疏波将周围的拉伸应力卸载,从而抑制其他裂纹的进一步发展。拉伸断口未出现颈缩现象,明显区别于弯曲断口的形貌。进一步证明PMMA圆环是由周向拉应力产生的断裂。实验回收的碎片显示,不同应变率下,PMMA的动态拉伸可以呈现不同数量的多个碎片。实验装置可以实现PMMA圆环在150500s-1范围内的动态拉伸,PMMA材料的动态拉伸断裂应变低于准静态加载下的断裂应变(约为2.5%),体现出“动脆”现象;随着加载应变率的提高,有机玻璃材料的平均碎片尺寸减小;通过与理论模型相对比,无量纲化的有机玻璃圆环的平均碎片尺寸介于韧性碎裂模型和脆性碎裂模型的预测数值之间,反映出材料的准脆性特性。PMMA液压膨胀环实验为脆性材料的动态拉伸实验研究提供了新的实验方法,为进一步研究玻璃、陶瓷等脆性材料的动态拉伸提供参考。
其他文献
针对电厂运行人员出现误操作的事实,分析了人为差错形成的过程,对电厂运行行为过程进行了论述,应用墨菲定律Murphy论证了运行人员出错的必然性,指出,改进大机组运行的可靠性,一
针对目前我国城乡一体化建设中公共服务供给遇到的问题,借鉴日本生活圈规划的实践经验,基于政府、市场、社会合作的公共服务供给模式,指出生活圈的构建有利于充分发挥城乡管
随着新教育技术与传统课堂教育的相互融合,微信平台正在走进小学语文教学过程中。在小学语文教学中应用微信平台,能够将视频资料等分享给小学生,弥补传统课堂在时间空间上的限制,实现小学生语文学习泛在化,从而有效拓展小学生语文学习视野,激发小学生语文学习热情,培养小学生正确的价值观。在传统小学语文教学中,教师多采用课堂灌输式教学,主要精力放置于语文基本知识讲解,诸如字词练习及课文段落学习等,这种方式在影响了
功能梯度材料具有良好的高温热稳定性和抗腐蚀性能,特别是它能有效地缓解热应力和残余应力,从而被广泛的应用于各种高温环境。由于材料设计,生产工艺及工作环境等方面的原因,
近年来,计算机和移动互联网技术的快速发展极大的改变了人们获取知识的方式,在线问答社区(Q&A)作为知识信息共享平台得到快速的发展。随着大量用户和数据的涌入,导致社区面临信息过载的问题,使得用户不能及时快速的对知识信息高效的筛选,降低了用户的个性化体验。对社区管理者而言,及时了解在线问答社区中新技术发展趋势和了解用户的个人喜好和关注兴趣变化尤为重要。它能够帮助社区及时掌握当前新技术的发展动向
目的 研究血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)在恶性肿瘤患者血清中的水平与临床病理特征、肿瘤复发和转移的关系,并探讨VEGF和常用肿瘤标记物在恶性肿
目的观察绞股蓝总皂苷(Gyp)单药及联合顺铂(CDDP)对人肾上腺皮质癌SW-13细胞增殖抑制的影响,初步探讨其抗肿瘤的可能机制。方法1、体外培养人肾上腺皮质癌SW-13细胞,采用Gyp
济宁城在明代以前大多是一个传统的县级治所,但其获得经济上的重要性却是在明清时期。与基于本区域内自下而上商品化生产增长和市场扩张、上升的江南不同,包括济宁在内的北方
在“三网融合”的大背景下,如何实现高效的双向数据业务传输,成为了业内关注的焦点。MoCA作为有线电视接入技术的一种,能提供双向高速数据传输,在未来的接入网技术中具有明显
针对汽车尾气废热回收问题,提出一种汽车尾气温差发电方案。分析了汽车温差发电原理和热电材料的选择;研究温差发电与三元催化器集成的装置和控制系统;设计了降压、蓄电池充