数字梯度敏感法测量PMMA板裂纹尖端的应力强度因子

用数字梯度敏感法(DGS)测量了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板的张开型应力强度因子(SIF)。用DGS方法测量了PMMA板裂纹附近应力集中区的应力梯度（或偏转角）。此方法先用数字图像相关法(DIC)测量了透明试件裂纹尖端附近的全场位移，再根据光弹效应获得光线在透明固体应力集中区的全场偏转角，在平面应力条件下，偏转角可以与应力梯度建立联系从而获得应力集中区的应力梯度。由应力梯度场测量了裂纹尖端的应力强度因子。在应力强度因子的求解过程中提出了一种迭代最小二乘拟合应力梯度场的方法，此方法可同时得出应力强度因子与裂纹尖端位置。将实验结果与理论值进行了比较，结果显示数字梯度敏感方法准确地测量了复合型应力强度因子。