在彈性地基梁模型基礎上,通過撓度與相對位移關系引入了雙線性cohesive本構關系,并通過界面損傷兇子統一述界面損傷狀態,在裂紋尖端考慮了損傷黏聚區存在,分別獲得了各段通解。采用連續性邊界條件求解積分常數,并以裂紋長度以及黏聚區范圍為變量求解獲得了載荷位移曲線,從而獲得了雙懸臂梁(I)CB)試件裂紋擴展過程。通過與已有理論模型結果對比,驗證了本文理論分析的正確性,而文中理論考慮了彈性段后非線性的存在,且可同時考察3個coheslve參數的影響。通過研究界面參數變化對載荷位移曲線的影響,從而對準確模擬界面時cohesive參數的選取提供一定的依據,并分析了界面參數與黏聚區長度的關系。
雙懸臂梁(DCB)試件由于其加T簡單、測量可靠,被廣泛用于復合材料界面斷裂韌性Gic中,如ASTM標準(D5528),英國標準BS IS0 15024,法國標準NF T57 - 404,日本標準JIS K7086以及中國航標HB 7718.1等。
本文從cohesive理論出發,以彈性地基梁理論模型為基礎,將DCB試件分為懸臂區、黏聚區以及完好區3段,通過撓度與相對位移的關系引入雙線性cohesive本構關系,并通過理論分析分別獲得各段通解,為了考慮DCB試件擴展過程,以裂紋長度以及黏聚區范圍為變參數,將裂紋擴展過程分為3個階段,對每段進行數值求解,從而獲得DCB裂紋擴展全過程,并主要探討界面參數對裂紋擴展的影響。
