復合材料DCB試件裂紋擴展理論分析

       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。

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