重组竹高温处理后的Ⅰ型断裂力学特性

摘要

重组竹材料内部存在微裂纹和层间空隙，高温处理后如果承受冲击荷载，容易发生断裂破坏，影响结构性能。选取3个无量纲裂缝长度(0.4,0.5,0.6)、5个含水率(4%,8%,10%,12%,16%)和6个试验温度(20,80,130,180,230,280℃)为参数，进行重组竹横纹直槽半圆盘试件三点弯曲断裂试验。为了对比加载率对重组竹横纹Ⅰ型断裂韧度的影响，通过分离式霍普金森压杆(SHPB)控制气压达到3种不同的加载速度，分别以冲击速度6,7,8 m/s为参数，分析断裂韧度随温度、含水率及冲击速度的变化规律，并提出了动力影响系数公式。试验结果表明：重组竹横纹Ⅰ型动态断裂韧度在相同无量纲裂纹长度和冲击速度下的变化趋势和准静态加载条件下基本相同，随着含水率由4%上升至16%,断裂韧度呈先上升后下降的趋势，在含水率为10%时断裂韧度最大；随着温度由20℃上升至280℃,断裂韧度呈逐渐下降趋势，当温度超过180℃时，部分试件的断裂韧度下降程度更为明显。通过研究重组竹在高温处理后的断裂力学特性，为重组竹材料的相关规范制定提供了理论基础，从而促进其在工程结构领域的广泛应用。

关键词

重组竹 / 霍普金森压杆(SHPB) / Ⅰ型 / 断裂韧度 / 高温处理