中心裂纹圆盘试件断裂试验技术的理论和实验研究

中心裂纹圆盘（CCCD）试件是巴西圆盘试件的一种，由于其在试件加工时用料省；实验过程简单，能在普通的多功能试验机上完成，无需添加任何特殊设备；通过改变加载角能够方便地实现纯I、纯II型和I-II复合型断裂韧度实验；且应力强度因子存在解析解，因而在脆性材料的断裂研究，尤其是在复合型断裂力学性能研究方面得到广泛应用。作者在国内外广泛资料调研的基础上，对中心裂纹圆盘试件的国内外发展现状及存在问题做了详细介绍。然后，运用数理推导，得到无裂纹圆盘应力分量的幂级数展开式及其系数的统一表达式；使用权函数方法得到中心裂纹圆盘试件在集中载荷和分布载荷作用下应力强度因子的解析解；可以解决任意相对裂纹长度、任意加载角和任意载荷分布角下，应力强度因子的计算问题。在此基础上，开展了准静态加载条件下复合型断裂韧度实验；提出在霍普金森压杆（SHPB）上使用中心裂纹圆盘试件，形成CCCD-SHPB动态断裂实验系统，并对该系统的有效性进行了三维动态有限元数值模拟分析。本书可供断裂力学、岩石力学、冲击动力学等领域的研究人员和工程技术人员参考，也可作为相关专业研究生的教材或参考书。