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半刚性基层沥青路面的断裂力学计算方法及其应用 被引量：42
1
作者 彭妙娟 张登良 夏永旭 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期30-38,共9页
在假定半刚性基层中有一贯通整个厚度的裂缝以及其反射到面层两种情况下，用有限元法对西三线模型在温度和荷载共同作用下的应力和裂缝尖端的应力强度因子进行了计算，估算了疲劳寿命，讨论了西三线半刚性基层沥青路面的开裂机理。计算... 在假定半刚性基层中有一贯通整个厚度的裂缝以及其反射到面层两种情况下，用有限元法对西三线模型在温度和荷载共同作用下的应力和裂缝尖端的应力强度因子进行了计算，估算了疲劳寿命，讨论了西三线半刚性基层沥青路面的开裂机理。计算结果表明，对于西三线而言，荷载应力是影响路面的主要因素，而温度应力也是不可忽视的；基层裂缝的存在对沥青路面的开裂起着重要作用；非对称荷载对裂缝的扩展影响更大。 展开更多
关键词 有限元法 路面 沥青路面 断裂力学
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水作用下岩体断裂强度探讨 被引量：37
2
作者 汤连生 张鹏程 王洋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第19期3337-3341,共5页
分析了裂纹岩体中水压力的作用及类型。在探讨静水压力、动水压力及水化学损伤对裂纹尖端应力强度因子的基础上,推导给出了考虑水压力和水化学损伤作用等不同条件下的含闭合或张开裂纹的岩体断裂强度新准则,并得出:水对含结构面(裂纹或... 分析了裂纹岩体中水压力的作用及类型。在探讨静水压力、动水压力及水化学损伤对裂纹尖端应力强度因子的基础上,推导给出了考虑水压力和水化学损伤作用等不同条件下的含闭合或张开裂纹的岩体断裂强度新准则,并得出:水对含结构面(裂纹或节理)岩体的断裂力学效应的作用包括直接与间接两方面,直接作用来源于裂纹中的静水压力或动水压力;间接作用来源于水对裂纹面上的剪切强度(粘聚力与内摩擦角)的损伤。水对岩体断裂强度的作用,对于裂纹是否闭合,在新准则中有不同的表达式。 展开更多
关键词 岩石力学 断裂强度 水 裂纹 应力强度因子
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含充填节理岩体相似材料试件单轴压缩试验及断裂损伤研究 被引量：49
3
作者 张波 李术才 +2 位作者 张敦福 李明田 邵冬亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1647-1652,共6页
研究了单轴压缩条件下裂隙含充填与否对节理岩体力学性能的影响。以相似材料模拟脆性岩石材料制作含预置裂隙试件,在刚性试验机上对试件进行单轴压缩试验,研究了裂隙充填与否对节理岩体强度峰值及峰后塑性变形能力的影响;用有限元软件AB... 研究了单轴压缩条件下裂隙含充填与否对节理岩体力学性能的影响。以相似材料模拟脆性岩石材料制作含预置裂隙试件,在刚性试验机上对试件进行单轴压缩试验,研究了裂隙充填与否对节理岩体强度峰值及峰后塑性变形能力的影响;用有限元软件ABAQUS对试件进行断裂及损伤分析,研究了裂隙充填与否对节理岩体应力强度因子及损伤因子的影响。研究表明,在单轴压缩情况下,裂隙中含充填与不含充填相比,裂隙含充填岩体峰值强度提高、峰后塑性变形能力增强、总应变能释放率Gc降低,增大了节理岩体抵抗开裂的能力;裂隙含充填岩体环向拉应力场从分布区域及峰值都小于无充填裂隙试件;在同样外荷载作用下,裂隙含充填岩体损伤度小于无充填岩体。 展开更多
关键词 节理岩体 相似材料 充填裂隙 峰后塑性 应力强度因子 损伤因子
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孔边应力集中和裂纹尖端应力强度因子的有限元分析 被引量：28
4
作者 尹奇志 肖金生 +1 位作者 吕运冰 李格升 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 北大核心 2002年第1期47-50,共4页
应用 ANSYS软件对圆孔板的应力集中以及平板中心裂纹、圆孔板孔边裂纹进行了有限元分析 .计算了圆孔平板在单向或双向受力下的应力分布以及中心裂纹、孔边裂纹的应力强度因子 ,并与理论解进行了比较 ,其 ANSYS解与解析解均比较接近 .
关键词 裂纹 有限元 断裂力学 应力分布 应力强度因子
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双孔切槽爆破裂纹扩展的动焦散实验 被引量：35
5
作者 杨仁树 王雁冰 +1 位作者 杨立云 许鹏 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期868-872,共5页
应用爆炸加载动态焦散线测试系统,研究了不同切槽方式下,双孔同时起爆时贯穿裂纹的扩展行为及裂纹尖端应力强度因子的变化情况.实验结果表明:炮孔间两切槽方向优先扩展的主裂纹,裂纹尖端并未直接相遇,而是发生偏转并移向异方已经形成的... 应用爆炸加载动态焦散线测试系统,研究了不同切槽方式下,双孔同时起爆时贯穿裂纹的扩展行为及裂纹尖端应力强度因子的变化情况.实验结果表明:炮孔间两切槽方向优先扩展的主裂纹,裂纹尖端并未直接相遇,而是发生偏转并移向异方已经形成的裂纹.裂纹扩展速度先减小,振荡变化后逐渐升高到峰值,随后减小,振荡变化后直至裂纹止裂.应力强度因子KI由初始时的最大值迅速减小,反复振荡后,又逐渐增大至第2个峰值,之后开始减小.定性的分析了应力波与裂纹尖端相互作用机理. 展开更多
关键词 双孔爆破 裂纹扩展 动态焦散线 应力强度因子
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节理介质断裂控制爆破裂纹扩展的动焦散试验研究 被引量：33
6
作者 杨仁树 岳中文 +2 位作者 肖同社 董聚才 杨立云 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期244-250,共7页
为研究闭合和张开节理对切缝药包断裂控制爆破裂纹扩展规律的影响和裂纹扩展机制,采用有机玻璃模型,用切缝药包形成初始裂纹,进行爆炸加载下透射式动焦散试验。试验结果表明:2种节理对裂纹扩展影响都很大,初始裂纹都没穿过节理,但在节... 为研究闭合和张开节理对切缝药包断裂控制爆破裂纹扩展规律的影响和裂纹扩展机制,采用有机玻璃模型,用切缝药包形成初始裂纹,进行爆炸加载下透射式动焦散试验。试验结果表明:2种节理对裂纹扩展影响都很大,初始裂纹都没穿过节理,但在节理两端产生翼裂纹,翼裂纹基本沿原爆生裂纹方向继续扩展;在张开型节理试验中,切缝药包爆炸后25μs时节理两端出现焦散斑,2条翼裂纹最长只有2.5 cm;闭合型节理则在1μs时产生焦散斑,比张开型产生的时间早了24μs,翼裂纹最长达5.6 cm。2种试验中翼裂纹尖端复合动态应力强度因子呈由小变大再变小振荡变化的趋势,初始阶段动态应力强度因子KdII低于KdI,闭合型应力强度因子峰值为1.72 MN/m3/2,大于张开型峰值1.28 MN/m3/2。研究结果可为节理岩体定向断裂控制爆破提供理论依据。 展开更多
关键词 岩石力学 节理介质 断裂控制爆破 裂纹扩展 动态焦散线 应力强度因子
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岩石类材料滑动裂纹模型 被引量：33
7
作者 李银平 伍佑伦 杨春和 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期278-284,共7页
滑动裂纹模型被广泛应用于岩石类材料压剪断裂分析及损伤分析。针对较为典型的6种翼裂纹应力强度因子计算模型,综合考虑主裂面方位、翼裂方位、侧压及翼裂当量长度的影响,对各计算模型进行了系统的对比分析;针对翼裂纹沿主压应力方向的... 滑动裂纹模型被广泛应用于岩石类材料压剪断裂分析及损伤分析。针对较为典型的6种翼裂纹应力强度因子计算模型,综合考虑主裂面方位、翼裂方位、侧压及翼裂当量长度的影响,对各计算模型进行了系统的对比分析;针对翼裂纹沿主压应力方向的情形,进行有限元分析,并和理论模型计算结果进行比较。最后综合得到一些有益的结论和建议,可为选用滑动裂纹计算模型进行岩石类材料压剪断裂和损伤分析提供参考。 展开更多
关键词 岩石力学 滑动裂纹模型 应力强度因子 岩石类材料 翼形裂纹 有限元方法
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爆炸应力波作用下缺陷介质裂纹扩展的动态分析 被引量：32
8
作者 岳中文 杨仁树 +2 位作者 郭东明 曹辉 董聚才 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期949-954,共6页
采用透射式焦散线测试系统,进行爆炸应力波作用下缺陷介质裂纹扩展试验,研究了含与炮孔共线的预制裂隙介质裂纹扩展速度、加速度、裂纹尖端动态应力强度因子和动态能量释放率的变化规律以及它们之间的变化关系。试验结果表明,在爆炸应... 采用透射式焦散线测试系统,进行爆炸应力波作用下缺陷介质裂纹扩展试验,研究了含与炮孔共线的预制裂隙介质裂纹扩展速度、加速度、裂纹尖端动态应力强度因子和动态能量释放率的变化规律以及它们之间的变化关系。试验结果表明,在爆炸应力波作用下裂隙两端产生了两条翼裂纹A、B,翼裂纹A的长度较翼裂纹B长,两条翼裂纹向相反的方向扩展;在翼裂纹扩展过程中,存在着加速与减速的过程,扩展速度瞬间达到峰值,其后逐渐振荡下降;动态应力强度因子也呈现瞬间达最大值到逐渐减小连续振荡变化的趋势,动态应力强度因子KId>KIdI;翼裂纹尖端的动态能量释放率对裂纹扩展具有驱动作用。 展开更多
关键词 爆炸应力波作用 缺陷介质 动态焦散线 裂纹扩展 动态应力强度因子 动态能量释放率
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对裂纹扩展规律Paris公式物理本质的探讨 被引量：22
9
作者 刘立名 段梦兰 +1 位作者 柳春图 赵慧娟 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期171-175,共5页
首先讨论了著名力学家K.Krausz和A.S.Krausz关于Paris公式物理本质研究的成果,从材料的微观结构和裂纹尖端的应力场出发,应用位错动力学理论、热激活能理论和速率过程理论对疲劳裂纹扩展规律进行了微观到宏观的探讨,最终推导出疲劳裂纹... 首先讨论了著名力学家K.Krausz和A.S.Krausz关于Paris公式物理本质研究的成果,从材料的微观结构和裂纹尖端的应力场出发,应用位错动力学理论、热激活能理论和速率过程理论对疲劳裂纹扩展规律进行了微观到宏观的探讨,最终推导出疲劳裂纹扩展速率的一个解析表示式.该式严格地定义了Paris公式的两个试验常数,赋予了Paris公式明确的物理意义,从而真实地揭示了Paris公式的物理本质,为这一经验的普遍规律奠定了理论基础. 展开更多
关键词 裂纹扩展 疲劳裂纹 位错 扩展速率 Paris公式 应力强度因子
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拉剪应力状态下岩体裂隙扩展的断裂力学机制及物理模型试验 被引量：30
10
作者 黄达 金华辉 黄润秋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期997-1002,共6页
开挖卸荷岩体裂隙面通常处于拉剪应力状态。在裂隙应力和变形状态分析的基础上,采用线弹性断裂力学理论和物理模型试验研究了拉剪应力状态下裂隙扩展的力学机制。岩体裂隙在拉剪应力状态下沿裂隙面间的滑动抗剪摩擦力消失,裂隙起裂沿Ⅰ... 开挖卸荷岩体裂隙面通常处于拉剪应力状态。在裂隙应力和变形状态分析的基础上,采用线弹性断裂力学理论和物理模型试验研究了拉剪应力状态下裂隙扩展的力学机制。岩体裂隙在拉剪应力状态下沿裂隙面间的滑动抗剪摩擦力消失,裂隙起裂沿Ⅰ型张拉裂隙断裂韧度KⅠ最小的方向起裂,并最终发展与卸荷拉应力方向垂直;拉剪应力状态下岩体的总位移方向平行于拉应力方向,通过合理的位移假设,基于能量及线弹性断裂力学理论,求解了拉剪应力状态下分支裂隙扩展过程中尖端的动态应力强度因子和扩展长度判据;通过拉剪应力状态下单裂隙扩展物理模型试验验证了理论推导的正确性。 展开更多
关键词 岩石力学 断裂力学 拉剪应力状态 岩体裂隙扩展 动态应力强度因子
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在役公路隧道素混凝土衬砌裂缝稳定性分析 被引量：30
11
作者 王亚琼 刘占良 +2 位作者 张素磊 邱军领 谢永利 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期77-85,共9页
为评判运营公路隧道衬砌结构裂缝的稳定性,建立了一种基于断裂力学的公路隧道素混凝土衬砌裂缝稳定性理论分析方法。结合85座公路隧道检测出的3 561条衬砌裂缝,从衬砌裂缝类型、分布位置、所处围岩级别、裂缝长度与宽度等方面系统总结... 为评判运营公路隧道衬砌结构裂缝的稳定性,建立了一种基于断裂力学的公路隧道素混凝土衬砌裂缝稳定性理论分析方法。结合85座公路隧道检测出的3 561条衬砌裂缝,从衬砌裂缝类型、分布位置、所处围岩级别、裂缝长度与宽度等方面系统总结了衬砌裂缝的规律;基于断裂力学理论将素混凝土衬砌裂缝划分为Ⅰ型裂缝和Ⅰ-Ⅱ型复合裂缝,并结合2种裂缝的断裂判据建立了裂缝稳定性系数f;采用有限元软件ANSYS的断裂模块可计算出衬砌裂缝尖端的应力强度因子,进而得到f值,并据此对衬砌裂缝的稳定性进行判定。结果表明:在恒定围岩压力作用下,基于断裂力学的公路隧道素混凝土衬砌裂缝稳定性分析方法可实现对在役公路隧道素混凝土衬砌裂缝稳定性的评判。 展开更多
关键词 隧道工程 衬砌裂缝 数值分析 应力强度因子 稳定性
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渗透水压作用下类岩石材料张开型裂纹启裂特性研究 被引量：29
12
作者 李夕兵 贺显群 陈红江 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1317-1324,共8页
在探讨渗透水压和远场应力共同作用下张开型裂纹的启裂规律及裂纹尖端应力强度因子的演化规律的基础上,建立压剪应力场和渗流场共同作用下含预置裂纹类岩石材料的损伤断裂力学模型和裂纹尖端应力强度因子演化方程,提出运用裂纹尖端应力... 在探讨渗透水压和远场应力共同作用下张开型裂纹的启裂规律及裂纹尖端应力强度因子的演化规律的基础上,建立压剪应力场和渗流场共同作用下含预置裂纹类岩石材料的损伤断裂力学模型和裂纹尖端应力强度因子演化方程,提出运用裂纹尖端应力强度因子作为判断压剪岩石裂纹的启裂准则。研究结果表明:张开型裂纹尖端应力强度因子受围压、渗透水压力、裂纹尖端曲率半径以及裂纹倾角等因素的影响;裂纹启裂角随预制裂纹角度的变化不大,其值约为70.5°;裂纹启裂强度与渗透水压力、裂纹长度、裂纹尖端曲率半径成反比,与围压的大小成正比,此外还与裂纹倾角有关。算例验证表明,运用不同的断裂判断准则均可得出岩石裂纹初裂强度随渗透水压力的增大而呈减小的趋势。且进一步的试验也验证了启裂强度与渗透水压成反比而与围压成正比;当裂隙角度为30°时裂纹启裂强度最大,60°次之,45°最小。提高渗透水压可显著降低张开型裂纹的启裂强度,这一结果可为深部高应力岩体诱导破裂提供新的思路。 展开更多
关键词 岩石力学 渗透水压力 张开型裂纹 应力强度因子 裂纹启裂 断裂破坏准则
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用断裂力学法研究混凝土表面温度裂缝问题 被引量：11
13
作者 麦家煊 李惠娟 裴文林 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期31-36,共6页
本文通过算例 ,应用有限元方法计算在温降荷载作用下混凝土的应力分布 ,并应用断裂力学方法研究由此引起的表面裂缝问题。结果表明 。
关键词 混凝土 表面温度裂缝 应力强度因子 断裂韧度
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国产HTPB复合推进剂裂纹扩展特性的实验研究 被引量：24
14
作者 屈文忠 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第6期88-92,共5页
依据ＳｃｈａｐｅｒｙＲＡ［１］的粘弹性断裂理论，对国产ＨＴＰＢ复合推进剂进行了Ｉ型型纹扩展实验。分析了裂纹扩展的特性，表明裂纹扩展开始时存在临界应力强度因子ＫＩＣ．得出了该型推进剂裂纹扩展速率ｄａ／ｄｔ与应力强度因子... 依据ＳｃｈａｐｅｒｙＲＡ［１］的粘弹性断裂理论，对国产ＨＴＰＢ复合推进剂进行了Ｉ型型纹扩展实验。分析了裂纹扩展的特性，表明裂纹扩展开始时存在临界应力强度因子ＫＩＣ．得出了该型推进剂裂纹扩展速率ｄａ／ｄｔ与应力强度因子ＫＩ间的幂函数关系式。讨论了该推进剂材料断裂能与裂纹扩展速率的关系。 展开更多
关键词 端羟基聚丁二烯 推进剂 裂纹扩展 应力强度因子
全文增补中
曲线裂纹和反平面圆形夹杂相交问题 被引量：12
15
作者 陆建飞 王建华 沈为平 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期205-210,共6页
建立了和反平面圆夹杂界面相交的曲线裂纹的弱奇异积分方程 ,利用Cauchy型奇异积分方程主部分析方法研究了穿过反平面圆夹杂界面的曲线裂纹在交点处的奇性应力指数以及交点处角形域内的奇性应力 ,并根据奇性应力定义了交点处的应力强度... 建立了和反平面圆夹杂界面相交的曲线裂纹的弱奇异积分方程 ,利用Cauchy型奇异积分方程主部分析方法研究了穿过反平面圆夹杂界面的曲线裂纹在交点处的奇性应力指数以及交点处角形域内的奇性应力 ,并根据奇性应力定义了交点处的应力强度因子 .通过对弱奇异积分方程的数值求解 ,可得裂纹端点和交点处的应力强度因子 . 展开更多
关键词 反平面 圆形夹杂 曲线裂纹 应力强度因子
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SH波对有部分脱胶衬砌的圆形孔洞的散射 被引量：19
16
作者 汪越胜 王铎 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第4期462-469,共8页
本文研究了圆形孔洞内衬砌与孔洞部分脱胶时对ＳＨ波的散射．将脱胶区看作表面不相接触的弧形界面裂纹，利用波函数展开法，并引入裂纹面的位错密度函数，将问题归结为一组奇异积分方程．通过数值计算获得了动应力强度因子（ＤＳＩＦ）... 本文研究了圆形孔洞内衬砌与孔洞部分脱胶时对ＳＨ波的散射．将脱胶区看作表面不相接触的弧形界面裂纹，利用波函数展开法，并引入裂纹面的位错密度函数，将问题归结为一组奇异积分方程．通过数值计算获得了动应力强度因子（ＤＳＩＦ）和远场位移及散射截面（ＳＣＳ）．结果显示：由于脱胶，ＤＳＩＦ和ＳＣＳ在较低的频率上发生共振． 展开更多
关键词 弹性波 散射 脱胶 孔洞 衬砌
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水岩作用下岩石亚临界裂纹的扩展规律 被引量：26
17
作者 曹平 杨慧 +2 位作者 江学良 陈瑜 马春德 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期649-654,共6页
采用双扭试件,利用常位移松弛法,分别进行自然状态以及水岩作用下大理岩和混合岩的亚临界裂纹扩展实验,获得2种环境下岩石裂纹扩展速率v与应力强度因子KI的关系,并计算得到亚临界裂纹扩展参数A和n。通过对比,研究水对岩石亚临界裂纹扩... 采用双扭试件,利用常位移松弛法,分别进行自然状态以及水岩作用下大理岩和混合岩的亚临界裂纹扩展实验,获得2种环境下岩石裂纹扩展速率v与应力强度因子KI的关系,并计算得到亚临界裂纹扩展参数A和n。通过对比,研究水对岩石亚临界裂纹扩展规律的影响。研究结果表明:对于大理岩,其A为自然状态下的8.07×1016倍,n由自然状态下的48.33下降到8.28;对于混合岩,其A为自然状态下的5.45×109倍,n则由自然状态下的60.20下降到21.86,说明对应于同一应力强度因子水平,水作用下的岩石亚临界裂纹扩展速度要快;水的存在使得岩石的断裂韧度KIC明显降低,对于大理岩,自然状态下的KIC为3.0316MN/m3/2,水岩作用后KIC为2.2070MN/m3/2,下降27.19%;对于混合岩,2种状态下的KIC分别为2.0877和1.9398MN/m3/2,下降7.08%。该实验结果可为复杂矿岩的稳定性分析提供可靠依据。 展开更多
关键词 双扭试件 常位移松弛法 水岩作用 亚临界裂纹扩展 应力强度因子 断裂韧度
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爆炸荷载下含预裂缝的裂纹扩展实验研究 被引量：24
18
作者 杨仁树 苏洪 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期482-489,共8页
预裂爆破技术目前广泛应用于爆破工程中,为了探究预裂爆破形成的预裂缝对爆生裂纹和原生裂纹动态断裂特性的影响,基于数字激光动态焦散线实验开展了一系列研究,获得了裂纹扩展的时实动力学参数。研究结果表明:预裂爆破形成的预裂缝可以... 预裂爆破技术目前广泛应用于爆破工程中,为了探究预裂爆破形成的预裂缝对爆生裂纹和原生裂纹动态断裂特性的影响,基于数字激光动态焦散线实验开展了一系列研究,获得了裂纹扩展的时实动力学参数。研究结果表明:预裂爆破形成的预裂缝可以阻挡爆生裂纹向保留岩体内扩展,加大被爆岩体的损伤;其两端产生的翼裂纹向保留岩体扩展,且扩展长度随着预裂缝长度的增加而增大;长度较短的预裂缝(L=20～80 mm),对保留岩体内原生裂纹扩展有促进作用,只有当预裂缝长度增加到一定程度(L=100 mm),才会对保留岩体内原生裂纹扩展有抑制作用,预裂缝A长度L=100 mm时,其B裂纹扩展长度为无预裂缝A模型时的21%,Bz和By扩展速度均值为无预裂缝A时的0和64. 8%;当有预裂缝存在时,原生裂纹两端翼裂纹的起裂时间随着预裂缝长度增加而增加,当预裂缝长度增加到一定程度(L=100 mm),迎爆侧翼裂纹没有起裂,By起裂时间推迟到和无预裂缝时一样的150μs;原生裂纹迎爆侧翼裂纹断裂韧度小于背爆侧断裂韧度;当有预裂缝存在时,原生裂纹两端起裂韧度均小于无预裂缝时的起裂韧度,且随着预裂缝长度增加迎爆侧翼裂纹起裂韧度降低;原生裂纹两端应力强度因子峰值随着预裂缝长度增加而减小。 展开更多
关键词 预裂爆破 爆生裂纹 原生裂纹 应力强度因子 动焦散
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T应力对Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹扩展的影响 被引量：23
19
作者 赵艳华 陈晋 张华 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期5-12,共8页
利用最大周向正应力判据MTS重新分析研究了脆性破坏的Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹扩展,其中考虑了平行于裂纹方向的非奇异项T应力。以平板中的斜裂纹处于双向受力为研究对象,通过两个方向力的不同组合以及裂纹与受力方向的夹角变换得到包括纯I型和... 利用最大周向正应力判据MTS重新分析研究了脆性破坏的Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹扩展,其中考虑了平行于裂纹方向的非奇异项T应力。以平板中的斜裂纹处于双向受力为研究对象,通过两个方向力的不同组合以及裂纹与受力方向的夹角变换得到包括纯I型和纯II型在内的Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹,分析了T应力对裂纹扩展方向以及断裂时的应力强度因子的影响,并将预测结果与现有的实验数据进行了比较。在此基础上,给出了不同T应力条件下通用的Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹扩展条件,可用于给定几何试件的脆性断裂判定。分析结果表明:裂纹尖端非奇异项T应力对裂纹扩展的影响是不可忽略的,尤其是对II型断裂的影响更为明显。 展开更多
关键词 最大周向正应力 Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹 丁应力 开裂角 应力强度因子
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弹塑性疲劳裂纹扩展行为的数值模拟 被引量：23
20
作者 樊俊铃 郭杏林 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期33-40,共8页
基于ABAQUS有限元软件建立内聚单元模型以研究I型弹塑性疲劳裂纹的扩展过程。利用UEL子程序定义内聚单元的疲劳损伤累积准则以识别疲劳裂纹扩展过程中裂纹尖端的位置,并预测裂纹扩展速率da/d N。结果发现,预测的裂纹扩展速率与已有的试... 基于ABAQUS有限元软件建立内聚单元模型以研究I型弹塑性疲劳裂纹的扩展过程。利用UEL子程序定义内聚单元的疲劳损伤累积准则以识别疲劳裂纹扩展过程中裂纹尖端的位置,并预测裂纹扩展速率da/d N。结果发现,预测的裂纹扩展速率与已有的试验结果吻合良好。通过ABAQUS软件中的温度-位移耦合分析方法同步获取裂纹扩展过程中因塑性变形能引起的裂纹尖端瞬态温度场的变化。结果显示,疲劳损伤累积准则所识别的裂纹尖端位置与裂纹扩展时最大温升点的位置具有一致性。这说明疲劳裂纹扩展过程中温度信号的变化也可以用于裂纹扩展规律的研究。基于数值模拟的方法验证了疲劳裂纹扩展过程中裂纹尖端的温升信号ΔT与裂纹扩展速率da/d N、应力强度因子范围ΔK之间的幂函数关系。研究成果有望用于疲劳裂纹扩展寿命的快速预测。 展开更多
关键词 疲劳裂纹 内聚单元 裂纹扩展速率 应力强度因子
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