10、V型缺口试样力学响应与应变特性分析

V型缺口试样力学响应与应变特性分析

1. 引言

在材料力学性能测试中，对于V型缺口试样的研究至关重要。本文聚焦于纤维取向为90°（纤维垂直于加载方向）的V型缺口试样，深入探讨其力学响应、应变特性以及损伤行为。通过数字图像相关技术（DIC）获取全场数据，分析不同类型的剪应变和剪应力 - 剪应变响应，为材料性能评估和分析提供坚实依据。

2. 数据处理

DIC技术在材料测试中具有显著优势，能够获取和探究全场数据集，以研究因检测矩形的长度和位置选择而导致的确定应变的变化。我们使用检测矩形“Notch”对V型缺口梁和轨道测试的试样进行分析，得到了不同DIC计算的名义应变和剪应变随时间的演变情况，具体如下：
- 应变时间演变 ：图3.7展示了在试样坐标系（x - y）和主坐标系（1 - 2）中，不同DIC计算的名义应变和剪应变随时间的演变。其中，剪应变γxy和γ12是主要关注的量，它们的时间演变呈现非线性，导致剪应变率可变。
- 对于梁测试，剪应变γxy与最大剪应变γ12重叠。
- 对于轨道测试，剪应变符号相反，且轨道测试在破坏时的剪应变更大。两种测试的持续时间均比预期短。
|测试类型|剪应变关系|破坏时剪应变情况|测试持续时间|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|梁测试|γxy与γ12重叠|相对较小|比预期短|
|轨道测试|γxy与γ12符号相反|较大|比预期短|

• 莫尔圆与主应变角 ：图3.8a展示了工程应变的莫尔圆，图3.8b展示了主应变角φ*的演变。