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随着我国经济的快速发展,高分子材料及其制品在现代生活中随处可见,尤其是塑料制品,以塑代钢成了不可避免的趋势。目前国内外学者对UPVC材料改性剂的研究已比较透彻,而忽略了对其断裂性能特别是复合断裂性能的研究,以致阻碍了UPVC材料在工程应用的进一步推广。因此,针对UPVC材料的复合断裂牲能的研究非常必要。本文基于断裂力学理论,结合数字图像相关技术和复合断裂试验,研究在Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅰ/Ⅱ复合型、Ⅰ/Ⅲ复合型中影响UPVC材料断裂性能的敏感因素,尝试用裂纹稳态扩展时临界COD值来描述UPVC的断裂韧性。本文的研究工作和成果主要有以下几方面：1.通过单向拉伸试验,得出UPVC材料的应力应变曲线、弹性模量及泊松比。2.通过厚度为3mm和5mm1-2和2-1向UPVC材料的断裂试验,结合数字图像相关技术,测量实时裂纹稳态扩展长度Δa和临界COD(以δC1表示),定量分析了不同厚度不同方向的试验材料裂纹稳定扩展的断裂性能。(1)得出载荷与裂纹稳态扩展长度(F-Γa)曲线,结果表明：在相同边界条件下,UPVC材料在完成的所有不同类型的断裂试验中,试件在纯Ⅱ型加载模式下的承受的荷载最大,纯Ⅲ型时承载能力最小,说明纯Ⅲ型加载方式最容易造成本材料的破坏。但纯Ⅱ型加载模式下的UPVC材料承载能力最大的结论与常见的金属材料不同,说明其抗断性能独特之处。(2)分别测量计算出了两种厚度两个方向实验材料的临界COD,得到δC1-Δa曲线。通过分析发现：当裂纹扩展到与试件厚度相近的长度以后,δc1的值基本保持恒定,可反映UPVC材料的裂纹稳定扩展的断裂韧性,其分量δⅠ,c1和δⅡ,C1反映出复合型裂纹的扩展受Ⅰ型或Ⅱ型裂纹扩展主导的程度(复合度)。因此,δc1值可以作为UPVC等高分子材料裂纹稳态扩展的一个断裂韧性参数。(3)在纯Ⅰ加载模式下,裂纹的扩展受Ⅰ型主导。在Ⅰ/Ⅱ复合型加载模式下,裂纹的扩展为复合型,但是随着加载角度的增大,复合度(δII,C1/δI,C1)逐渐增大。但在纯Ⅱ型加载模式下,裂纹的扩展却主要受Ⅰ型主导。3.在Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅰ/Ⅱ复合型、Ⅰ/Ⅲ复合型断裂试验中,Ⅲ型裂纹体的抗断性能最差,亦即Ⅲ型(反平面撕裂)加载方式最利于试件的破坏。1-2向试件在加载角度为30°和45°时,Ⅰ/Ⅲ复合型的承载能力比Ⅰ/Ⅱ复合型好,加载角度为60°时,承载能力与Ⅰ/Ⅱ复合型相当。2-1向试件在加载角度为450和600时, Ⅰ/Ⅲ复合型的承载能力比Ⅰ/Ⅱ复合型好,加载角度为30。时,承载能力比Ⅰ/Ⅱ复合型差。4.通过SEM进行断口形貌分析。发现UPVC材料在玻璃态下的断裂为韧性断裂。