界面非均勻斷裂的演化規(guī)律研究.pdf

1、本文研究二維非均質(zhì)界面的拉伸破裂演化過程及其統(tǒng)計(jì)規(guī)律。基于細(xì)觀力學(xué)和有限單元法的基本思想，提出了一個(gè)新的用于模擬非均質(zhì)界面破壞的數(shù)值模型——界面微元模型。用隨機(jī)均勻分布描述界面細(xì)觀尺度上的非均質(zhì)性，基于彈性力學(xué)基本解，通過界面微元的本構(gòu)關(guān)系和界面上的應(yīng)力、位移耦合關(guān)系建立了以界面單元應(yīng)力為未知量的演化控制方程。利用Matlab軟件編寫了二維非均質(zhì)界面的斷裂演化過程程序。模擬了受集中力作用、含孔洞和具有時(shí)間流變行為界面的非均勻斷裂演化過程

2、，得到了相應(yīng)的非均勻斷裂演化規(guī)律。
　　結(jié)果表明，非均質(zhì)界面拉伸破裂演化過程中總的趨勢是開始時(shí)先發(fā)生一系列小規(guī)模破裂，然后裂紋穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展，最終加載到某個(gè)臨界值時(shí)發(fā)生失穩(wěn)破裂。破裂過程中伴隨的聲發(fā)射和能量釋放現(xiàn)象符合冪次的G-R規(guī)律，且聲發(fā)射冪次擬合的斜率?值落在[0.60,1.45]區(qū)間，能量釋放冪次擬合的斜率b值落在[0.60,1.50]區(qū)間。受集中力作用或含孔洞時(shí)界面的均質(zhì)度越低、均值越小、界面層越厚和界面兩側(cè)材料的彈性模量越大