德維創(chuàng)數據在準靜態(tài)彎曲下單片和夾層玻璃的相場斷裂建模中的應用

應用介紹

這是一個有趣的應用，客戶需要預測和建模玻璃裂紋的起始和擴展狀態(tài)，特別是針對單片和夾層玻璃。它是由一個專門研究力學的機構完成的。層壓玻璃保留了玻璃的光學質量和結構應用，同時提供了一定水平的后斷裂阻力。這一點尤其重要，例如在地震、撞擊或類似的災難之后，在這種不可預見的事件的情況下，結構的可靠性是非常重要的，可以通過層壓來增加。本研究一直是固體力學中的一個挑戰(zhàn)，但用于建模的相場斷裂和損傷公式已成為模擬脆性固體斷裂的一個強大和成熟的工具。這些方法可以預測裂紋的起始階段和處理復雜的裂紋模式，為許多問題提供了很好的結果。研究和理解其結構性能是確定裂紋起始點和預測其擴展的關鍵因素。由此產生的斷裂模式可以指出失敗的原因，并為診斷解釋提供重要的信息。一些模式的例子可以在圖中看到，該模式是否對應于由均勻載荷、熱應力、不穩(wěn)定性、鎳內含物或軟硬沖擊引起的過應力。

小組重點研究層壓玻璃斷裂前和斷裂后彎曲。目的是預測多層樣品在應力和偏轉方面的彎曲響應。討論了相應的斷裂模式，并通過數值模型進行了預測。關于夾層玻璃斷裂建模的實際應用性，應闡述相場公式的優(yōu)缺點。首先，對彎曲下進行了數值案例研究，觀察到不同的影響。例如，降維的效果。然后，進行了實驗測試，包括層壓玻璃的材料組成、材料模型測試和準靜態(tài)彎曲試驗。

準靜態(tài)彎曲試驗

關于本研究的細節(jié)，將簡要解釋準靜態(tài)彎曲試驗。對5個帶有乙烯-乙酸乙烯酯夾層的退火玻璃樣品和5個帶有聚乙烯基縮丁醛夾層的退火玻璃樣品進行了測試。樣品被放置在圓柱形支架上，用橡膠墊分開，如圖7所示。用兩個線性變差分變壓器測量了偏轉量。8個應變計附著在表面，而5個在壓縮下附著在上表面，3個在張力下附著在下表面，如圖所示。本測試采用德德維創(chuàng)Dewetron數據采集測量系統(tǒng)進行數據采集，采樣率為10 Hz。為了獲得正態(tài)應力的分布，應變計被縱向放置。為了分析第一次斷裂前的響應并獲得失效應力，在張力下在彎曲力矩的地方放置了三個應變計。為了監(jiān)測玻璃斷裂后的行為，另外兩組壓力表被放置在上表面上進行壓縮。通過這種四分之一橋式應變表的布置，可以測量出沿玻璃長度的軸向應變。