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《2018年全国固体力学学术会议摘要集(上)》2018年
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基于相场法的粘弹性热断裂行为研究

果立成  沈日麟  
【摘要】:粘弹性材料的力学响应如断裂失效与温度有极其紧密的关系。具体来说,其高温下通常展现出粘弹性断裂特征而低温下表现为脆性断裂。传统WLF方程或者阿伦尼乌斯方程未直接描述断裂过程的温度相关性。本文主要基于新兴的断裂模拟方法—相场法,来模拟粘弹性材料复杂的断裂行为。该方法由于其无需预设准则即可模拟裂纹的起裂、扩展以及分叉等复杂断裂行为,并且很容易在传统有限元框架拓展到三维断裂模拟而获得了大量的应用。而长度尺度和临界能量释放率是相场法的两个重要参数,极大影响着模型的响应。本文提出阿伦尼乌斯方程形式的临界能量释放率-温度关系,首先基于一定温度下实验校验模型参数,之后利用该模型预测其他温度下的力学响应。结果表明所提出的模型可以很好的描述这类粘弹性材料断裂行为的热敏感特征。

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