基于数字图像相关的高应变率剪切下粘接双材料界面动态断裂韧性评估
材料科学
2021-08-18 v4 应用物理
摘要
对由中央铝层及两侧粘接PMMA树脂层组成的三层粘接试件进行了高应变率剪切试验。利用数字图像相关（DIC）计算位移场和应变场，定位裂纹尖端，并评估铝/PMMA粘接界面的断裂韧性。DIC结果表明，可以确定以下过程：1）弹性应力波传播至铝部分，2）波传递至PMMA部分，3）界面处裂纹扩展。利用DIC获得的位移分布识别了裂纹尖端。采用应力强度因子评估界面断裂韧性。通过修正DIC获得的界面应变值计算了真实界面应力。应力分布表明，当裂纹远短于粘接界面长度时，本试验方法出现II型断裂；相比之下当裂纹较长时，出现I型和II型断裂。尽管应力强度因子值受DIC分析误差干扰，但通过对从裂纹尖端到远场的应力强度因子值按DIC中子集1的比例平均，确认所得值不随裂纹长度差异而变化。由于所得应力强度因子值与相关文献计算值相近，可得出结论：本研究提出的方法给出了合理的应力强度因子。
引用
@article{arxiv.2011.04201,
title = {Evaluation of dynamic fracture toughness of a bonded bi-material interface subject to high-strain-rate shearing using digital image correlation},
author = {Tomohisa Kojima and Yuta Kimura and Shuichi Arikawa and Mitsuo Notomi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.04201},
year = {2021}
}