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题名过载作用下聚乙烯疲劳裂纹扩展行为研究
被引量：1
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作者
钱杨帆
杨凤鹏
陈特
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机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
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出处
《力学季刊》
CSCD
北大核心
2020年第1期80-90,共11页
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基金
国家自然科学基金(11102107)
上海市自然科学基金(16ZR1417700)。
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文摘
论文针对中密度聚乙烯材料(MDPE),采用平板试样进行了I型疲劳裂纹扩展和单次过载下裂纹扩展试验.发现与金属材料类似,单次拉伸过载对聚乙烯(PE)的疲劳裂纹扩展有明显的迟滞作用,降低了裂纹扩展速率.试验还通过变载荷刻线法获取疲劳裂纹扩展前缘的实际形貌和变化规律,对常规变载荷刻线方法进行了调整和验证,其修正方法对高分子材料的疲劳裂纹扩展前缘刻线具有较好的效果.通过观察发现含楔形塑性区的裂尖钝化是裂纹迟滞的主要原因.过载引入的塑性区内残余应力对裂纹迟滞也起了重要作用.论文利用Dugdale模型计算了塑性区尺寸,使用基于残余应力的Wheeler模型对过载迟滞进行了很好的拟合.
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关键词
聚乙烯
疲劳裂纹扩展
断口形貌
过载迟滞
Wheeler模型
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Keywords
polyethylene
fatigue crack growth
fracture surface
overload
Wheeler model
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分类号
O346.2
[理学—固体力学]
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题名聚乙烯Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展实验研究
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作者
钱杨帆
陈特
陈一铭
杨凤鹏
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机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
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出处
《力学季刊》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期87-97,共11页
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基金
国家自然科学基金(11102107)
上海市自然科学基金(16ZR1417700)。
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文摘
本文采用中密度聚乙烯(MDPE)单边斜切口板状试样,完成了多种条件下的Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展试验。通过对裂尖和裂尖银纹区演化的全程显微测量,获取了各试样疲劳裂纹扩展过程的一致性特征,其过程分为初始银纹区萌生、银纹区转向、裂纹宏观扩展三个阶段。通过计算发现最大周向拉应力准则能精确预测第一阶段初始银纹区的萌生角度。试验表明第二阶段中银纹区发生转向,且第三阶段中裂纹始终沿垂直于外载荷方向的路径扩展,该现象通过银纹机理结合对裂尖奇异场的分析得到了解释,并从断面分析中得到印证。对比不同加载角下试样的裂纹扩展过程,发现裂纹萌生时间随加载角增大显著增长,但裂纹扩展特征一致。
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关键词
聚乙烯
复合型裂纹扩展
银纹区
最大周向拉应力准则
断面分析
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Keywords
polyethylene
mixed mode I/II fatigue crack growth
craze zone
MTS criterion
fractographic analysis
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分类号
O346.2
[理学—固体力学]
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