两种不同模式下的沥青混合料断裂过程研究 被引量：12

1

作者 金光来 黄晓明 梁彦龙 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期120-126,共7页

为了深入研究沥青混合料在Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ复合型模式下的断裂特性与机理，采用了扩展有限元方法对单边切口梁的断裂过程进行了数值模拟和分析．通过与试验数据的对比发现，扩展有限元方法可以有效地计算不同模式下裂缝扩展的路径以及断裂... 为了深入研究沥青混合料在Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ复合型模式下的断裂特性与机理，采用了扩展有限元方法对单边切口梁的断裂过程进行了数值模拟和分析．通过与试验数据的对比发现，扩展有限元方法可以有效地计算不同模式下裂缝扩展的路径以及断裂过程中的力学响应．进一步分析表明：小梁的断裂过程可以分为4个阶段；当加载点的荷载达到峰值时，小梁已经处于损伤累积阶段，荷载开始下降后，裂缝才逐渐形成；断裂过程可以理解为损伤带内拉应力下降、未损伤带内拉应力上升或者上升后再下降的过程，且损伤带长度不断增加；Ⅰ-Ⅱ复合型断裂的临界偏移系数为0．45～0．51，与试验结果基本一致；当偏移系数为0．45时，跨中局部区域在加载过程中出现了“卸载”现象，导致损伤不再增加，抑制了次裂纹的产生． 展开更多

关键词 沥青混合料 单边切口梁 Ⅰ-Ⅱ复合型开裂 扩展有限元 断裂机理

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疲劳预裂SENB法测试硬质合金的断裂韧性 被引量：3

2

作者 胡山 张忠健 +4 位作者 徐涛 彭文 金鹏 陈鼎 陈振华 《硬质合金》 CAS 2013年第4期217-222,共6页

断裂韧性测试方法的稳定性及准确性一直为硬质合金工作者所关注。本文利用三点弯曲疲劳预制裂纹的单边切口梁(SENB)法,测定了5种不同WC晶粒尺寸和Co含量的硬质合金试样的断裂韧性K_(IC),并与线切口的SENB法测定的K_(IC)值进行对比研究... 断裂韧性测试方法的稳定性及准确性一直为硬质合金工作者所关注。本文利用三点弯曲疲劳预制裂纹的单边切口梁(SENB)法,测定了5种不同WC晶粒尺寸和Co含量的硬质合金试样的断裂韧性K_(IC),并与线切口的SENB法测定的K_(IC)值进行对比研究。试验结果表明:与不预制裂纹的线切口SENB法相比,疲劳预裂SENB法测定K_(IC)值与合金本征断裂韧性值吻合度高,偏差极小。线切口的SENB法切口根部曲率半径难以达到理论所需的初始裂纹尖端半径,疲劳预裂SENB法预制裂纹过程稳定可控,测试数据准确性高,是评价硬质合金断裂韧性较为理想及有效的方法。此外,合金的断裂韧性K_(IC)值随Co含量和WC晶粒度的增加而提高。 展开更多

关键词 硬质合金 预制疲劳裂纹 断裂韧性 单边切口梁

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PE-ECC断裂性能试验研究 被引量：1

3

作者 郭鑫 任建伟 《工程建设》 2022年第11期8-12,共5页

为了研究纤维掺量对超高韧性水泥基复合材料(ECC)断裂性能的影响以及沙漠砂用于制备ECC的可行性,本文利用新疆本地原材料以及聚乙烯纤维(PE)制作了PE-ECC单边切口梁,通过三点弯曲试验与电测法测得了ECC的起裂韧度,通过分析荷载-裂缝开... 为了研究纤维掺量对超高韧性水泥基复合材料(ECC)断裂性能的影响以及沙漠砂用于制备ECC的可行性,本文利用新疆本地原材料以及聚乙烯纤维(PE)制作了PE-ECC单边切口梁,通过三点弯曲试验与电测法测得了ECC的起裂韧度,通过分析荷载-裂缝开口位移曲线计算出失稳韧度,通过分析荷载-裂缝开口位移曲线计算出断裂能。研究表明:1)当沙漠砂取代率为40%时,PE-ECC具有应变硬化性能与多缝开裂特征;2)PE-ECC的失稳韧度约为起裂韧度的4倍左右,断裂能的变化范围为6.13×10^(3)~9.16×10^(3) N/m;3)当沙漠砂取代率为40%时,纤维掺量为1.5%PE-ECC的断裂性能表现最优,采用沙漠砂替代部分天然砂进行ECC的制备ECC是可行的。 展开更多

关键词 PE-ECC 单边切口梁 起裂韧度 失稳韧度 断裂能

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混凝土单边切口梁四点剪切的试验研究

4

作者 杨璐 朱浮声 +2 位作者 沈新普 冯金龙 代树红 《低温建筑技术》 2007年第1期4-6,共3页

通过用白光散斑技术对单边切口混凝土梁的实验,研究了混凝土梁的变形行为,实时地测量了全场的位移信息。这种实验方法弥补了传统的使用混凝土应变计测量在量程和点测试精度上的不足。实验过程简单,能够应用于小变形、大变形等不同的变... 通过用白光散斑技术对单边切口混凝土梁的实验,研究了混凝土梁的变形行为,实时地测量了全场的位移信息。这种实验方法弥补了传统的使用混凝土应变计测量在量程和点测试精度上的不足。实验过程简单,能够应用于小变形、大变形等不同的变形范围。 展开更多

关键词 白光散斑 混凝土 单边切口梁 试验

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氧化铝基陶瓷材料断裂韧性的测量与评价 被引量：7

5

作者 李大梅 尤显卿 +2 位作者 许育东 刘宁 石敏 《硬质合金》 CAS 2004年第4期231-236,共6页

用压痕法和单边切口梁法测量了氧化铝基陶瓷材料的断裂韧性,对这两种方法所测得的结果进行了分析对比,确定了最适用的压痕法计算公式。研究发现,原料粉末的起始粒度对用压痕法计算材料KIC的最优公式选择并无影响,但对材料的断裂韧性及... 用压痕法和单边切口梁法测量了氧化铝基陶瓷材料的断裂韧性,对这两种方法所测得的结果进行了分析对比,确定了最适用的压痕法计算公式。研究发现,原料粉末的起始粒度对用压痕法计算材料KIC的最优公式选择并无影响,但对材料的断裂韧性及抗弯强度有不同程度的影响,亚微米第二相增强微米基体的材料综合力学性能最佳;TiN的加入使Al2O3-TiC基体材料的断裂韧性有所增加;在较小的压痕载荷下计算出的材料的断裂韧性值更接近实际;在用不同的公式计算同一材料的断裂韧性值时,断裂韧性值与压痕载荷之间有相似的关系曲线。 展开更多

关键词 断裂韧性 压痕法 单边切口梁法 氧化铝基陶瓷

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MoSi_2复合材料断裂韧性的测量及评价 被引量：4

6

作者 刘伯威 樊毅 +1 位作者 张金生 潘进 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 2001年第4期266-271,共6页

对压痕法和单边切口梁法测量MoSi_2基复合材料的断裂韧性进行了研究和分析,提出了压痕法测量MoSi_2基复合材料断裂韧性的计算修正式K_(1C)=0.0336(l/a)^(1/2)(EΦ/H)^(2/5) Ha^(1/2)/Φ.结果表明;单边切口梁法的测量结果随试样切口宽度... 对压痕法和单边切口梁法测量MoSi_2基复合材料的断裂韧性进行了研究和分析,提出了压痕法测量MoSi_2基复合材料断裂韧性的计算修正式K_(1C)=0.0336(l/a)^(1/2)(EΦ/H)^(2/5) Ha^(1/2)/Φ.结果表明;单边切口梁法的测量结果随试样切口宽度的增加而增大,压痕法测量的结果随计算式和试验载荷的不同而不同.使用上述修正式将缩小压痕法与SENB法的测量偏差. 展开更多

关键词 断裂韧性 压痕法 单边切口梁法 MOSI2

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层状C_(f)/ZrB_(2)-SiC复合材料断裂行为仿真研究

7

作者 张传晖 程业红 刘亚雄 《河北工业大学学报》 CAS 2024年第3期19-28,40,共11页

为研究层状C_(f)/ZrB_(2)-SiC复合材料断裂行为的影响因素和规律以及裂纹扩展规律和形成机理,从细观尺度建立了单边切口梁法(SENB)有限元模型,使用软件ABAQUS进行了仿真模拟。仿真计算的断裂韧性为10.01 MPa·m^(1/2),结果与试验数... 为研究层状C_(f)/ZrB_(2)-SiC复合材料断裂行为的影响因素和规律以及裂纹扩展规律和形成机理,从细观尺度建立了单边切口梁法(SENB)有限元模型,使用软件ABAQUS进行了仿真模拟。仿真计算的断裂韧性为10.01 MPa·m^(1/2),结果与试验数据基本一致,验证了有限元模型的有效性;裂纹扩展过程中多次沿界面偏折,裂纹呈阶梯状特征。在荷载-位移曲线上表现为曲线升降的变化,呈现出明显的阶梯断裂模式。断裂韧性随层厚比的增加,表现出先增大后减小的趋向,最佳层厚比约为1。断裂韧性随界面层厚度的增加呈现先上升再下降的趋势,最佳界面层厚度是200 nm。 展开更多

关键词 层状复合材料 数值模拟 裂纹 单边切口梁法(SENB) 断裂韧性 黏聚力单元

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MoSi_2复合材料断裂韧性的测量及评价 被引量：4

8

作者 刘伯威 樊毅 +1 位作者 张金生 潘进 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期810-814,共5页

对压痕法和单边切口梁法所测MoSi2 基复合材料的断裂韧性作了研究和分析 ,提出了压痕法测量MoSi2 基复合材料断裂韧性的计算修正式。结果表明 :单边切口梁法的测量结果随试样切口宽度的增加而增大 ,压痕法测量的结果随计算式和试验载荷... 对压痕法和单边切口梁法所测MoSi2 基复合材料的断裂韧性作了研究和分析 ,提出了压痕法测量MoSi2 基复合材料断裂韧性的计算修正式。结果表明 :单边切口梁法的测量结果随试样切口宽度的增加而增大 ,压痕法测量的结果随计算式和试验载荷的不同而异。 展开更多

关键词 断裂韧性 压痕法 单边切口梁法 二硅化钼 复合材料

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基于SENB和IM法的特种陶瓷断裂韧性试验研究

9

作者 梁景恒 郑自芹 +4 位作者 董园园 尹飞 韩晗 张中东 张子博 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期86-93,共8页

以氮化硅(Si_(3)N_(4))、碳化硅(SiC)、碳化硼(B_(4)C)为研究对象,通过单边切口梁法获得陶瓷缺口尺寸和断裂韧性关系模型,并开展基于模型结果验证压痕法适用性的试验研究。结果表明:单边切口梁法测得的断裂韧性与切口尖端曲率直径存在... 以氮化硅(Si_(3)N_(4))、碳化硅(SiC)、碳化硼(B_(4)C)为研究对象,通过单边切口梁法获得陶瓷缺口尺寸和断裂韧性关系模型,并开展基于模型结果验证压痕法适用性的试验研究。结果表明:单边切口梁法测得的断裂韧性与切口尖端曲率直径存在拟合相关性R>0.95的指数函数关系,在切口尖端直径约20μm时出现拐点,激光熔融切口获得的断裂韧性与基于指数函数计算裂纹条件下的断裂韧性相当。压痕法在满足表面压痕裂纹形貌的前提下,大载荷产生的裂纹受显微组织影响扩展进程不一致及多裂纹交汇形成台阶等,使裂纹内部呈不规则的半月型,计算结果与基准值差异较大。经基准值验证,氮化硅推荐压痕法载荷为49 N,碳化硅为29.4 N,计算公式为Evans,碳化硼推荐载荷为9.8 N,计算公式为ISO,获得的断裂韧性均在基准值±10%误差内。 展开更多

关键词 特种陶瓷 断裂韧性 压痕法 单边切口梁法 半月型裂纹

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单边切口梁法测量建筑陶瓷砖的断裂韧性

10

作者 吴清良 张力 +3 位作者 蒋德震 罗家新 潘荣基 李维龙 《陶瓷》 CAS 2023年第10期101-107,151,共8页

建筑陶瓷砖是具有装饰性釉面的非均质材料,同时还具有背纹。研究了单边切口梁法制样条件如直通切口的宽度、深度、方向,以及建陶砖釉面和背纹等因素对断裂韧性测量的影响。结果表明当切口宽度<0.25 mm,切口钝化效应不明显;而切口宽度... 建筑陶瓷砖是具有装饰性釉面的非均质材料,同时还具有背纹。研究了单边切口梁法制样条件如直通切口的宽度、深度、方向,以及建陶砖釉面和背纹等因素对断裂韧性测量的影响。结果表明当切口宽度<0.25 mm,切口钝化效应不明显;而切口宽度>0.4 mm断裂韧性测量值明显偏大。从釉面、坯体和侧面3个方向引入切口,可减少釉面和背纹的干扰,综合评价建陶砖的韧性。切深比a/W为0.3~0.6,对高吸水率的陶质砖和低吸水率的瓷质砖都可获得较为稳定的断裂韧性值。 展开更多

关键词 断裂韧性 单边切口梁法 建筑陶瓷砖 釉面 背纹

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单边切口梁法测试针刺C/C复合材料断裂韧性 被引量：4

11

作者 王富强 嵇阿琳 +2 位作者 白侠 程文 崔红 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期564-568,共5页

采用不同切口深度和跨距的单边切口梁(SENB)法研究了针刺C/C复合材料断裂韧性,利用ABAQUS软件模拟计算材料预置裂纹尖端形成的应力大小,并观察了断口形貌。实验与模拟结果表明,SENB法测试针刺C/C复合材料断裂韧性,选取切口深度1.00 mm... 采用不同切口深度和跨距的单边切口梁(SENB)法研究了针刺C/C复合材料断裂韧性,利用ABAQUS软件模拟计算材料预置裂纹尖端形成的应力大小,并观察了断口形貌。实验与模拟结果表明,SENB法测试针刺C/C复合材料断裂韧性,选取切口深度1.00 mm、跨距16 mm时,试验稳定性较好,该条件下材料断裂韧性为5.363 MPa·m1/2,离散系数仅为4.2%;受力时,裂纹源于试样预置裂纹的附近区域的孔隙、裂纹等缺陷;纤维的脱粘、桥接、断裂作用增加了扩展路径,吸收了断裂能。 展开更多

关键词 断裂韧性 针刺c c复合材料 单边切口梁法

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K_(1c)测试试件的尺寸要求和理论依据 被引量：2

12

作者 包亦望 金宗哲 《材料科学进展》 CSCD 1991年第4期362-367,共6页

本文证明了在裂纹小于某一个跟材料性能有关的值时,K_(lc)=σ_fa^(1/2)·y 为常量这个断裂力学的基本假设不成立。传统的 K_(lc)试件尺寸要求的理论依据是不正确的。在此基础上,通过求出断裂强度的上限而导出了 K_(lc) 公式的有效... 本文证明了在裂纹小于某一个跟材料性能有关的值时,K_(lc)=σ_fa^(1/2)·y 为常量这个断裂力学的基本假设不成立。传统的 K_(lc)试件尺寸要求的理论依据是不正确的。在此基础上,通过求出断裂强度的上限而导出了 K_(lc) 公式的有效范围和尺寸要求的表达式。从理论上澄清了以下三个问题:1.为什么 K_(lc)的测试须有尺寸要求?2.怎么要求不同材料的试样尺寸?3.不满足要求时 K_(lc)如何变化? 展开更多

关键词 脆性材料 尺寸 单边切口梁法 测试

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结构陶瓷断裂韧性的测试技术及其研究进展 被引量：1

13

作者 李红彦 曾令可 《佛山陶瓷》 1998年第2期1-3,共3页

本文简要介绍了近年我国结构陶瓷材料常采用的几种断裂韧性测试技术的基本原理、优缺点及研究现状。

关键词 断裂韧性 测试技术 压痕法 单边切口梁法 山形切口法 结构陶瓷

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C/C层合板单边切口梁实验DEM模拟及实验研究

14

作者 李林涛 谭援强 +1 位作者 姜胜强 邓熔 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期143-145,149,共4页

采用离散元法(Discrete element method,DEM)建立C/C复合板材离散元模型,并对其进行校准。利用DEM的独特优势,能够再现C/C层合板单边切口梁实验中微裂纹生成及扩展现象。DEM模拟与实验结果吻合,验证了此C/C离散元模型的有效性,形象地再... 采用离散元法(Discrete element method,DEM)建立C/C复合板材离散元模型,并对其进行校准。利用DEM的独特优势,能够再现C/C层合板单边切口梁实验中微裂纹生成及扩展现象。DEM模拟与实验结果吻合,验证了此C/C离散元模型的有效性,形象地再现了C/C损伤过程,同时表明了用DEM研究更为复杂的复合材料的优势。 展开更多

关键词 C/C复合材料 单边切口梁实验 离散元法 微裂纹

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温度和环境对2维C/(SiC–BxC)n断裂韧性的影响

15

作者 赵东艳 乔生儒 +2 位作者 张程煜 韩栋 李玫 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期285-289,共5页

采用单边切口梁法研究了二维碳纤维增强碳化硼–碳化硅复合材料(2D C/(SiC–BxC)n)在空气和真空两种环境下断裂韧性与温度的关系,用扫描电镜观察断口微观形貌。结果表明:真空中2D C/(SiC–BxC)n复合材料的断裂韧性随温度升高而降低,室... 采用单边切口梁法研究了二维碳纤维增强碳化硼–碳化硅复合材料(2D C/(SiC–BxC)n)在空气和真空两种环境下断裂韧性与温度的关系,用扫描电镜观察断口微观形貌。结果表明:真空中2D C/(SiC–BxC)n复合材料的断裂韧性随温度升高而降低,室温下界面结合弱,残余热应力大,易发生纤维桥接裂纹,断裂韧性高;高温下相反。在空气中随温度升高断裂韧性增加,700℃达到最大值,尔后随温度升高而降低,这与生成的B2O3和SiO2.B2O3固溶体会封填裂纹以及碳相的氧化有关。 展开更多

关键词 碳化硼–碳化硅复合材料 碳纤维增强 单边切口梁法 断裂韧性

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基于颗粒流程序的沥青混合料单边切口梁试验模拟分析

16

作者 卢天竺 《上海公路》 2013年第1期61-64,14,共4页

为了从细观角度深入分析沥青混合料断裂机理,运用离散元方法实现了沥青混合料小梁试件的虚拟断裂试验。借助数字图像技术获取了1.18 mm粒径以上的沥青混合料细观结构,基于颗粒流程序构建了包含集料、沥青砂浆、空隙在内的离散元模型,通... 为了从细观角度深入分析沥青混合料断裂机理,运用离散元方法实现了沥青混合料小梁试件的虚拟断裂试验。借助数字图像技术获取了1.18 mm粒径以上的沥青混合料细观结构,基于颗粒流程序构建了包含集料、沥青砂浆、空隙在内的离散元模型,通过虚拟试验,对小梁的断裂过程进行了分析。研究结果表明:虚拟试验与室内试验的结果曲线相似度较高,模型中应力分布范围和趋势与室内试验的常规认识相符,第一条裂纹出现在集料与砂浆界面,低温条件下集料会被裂纹贯穿,一定程度上也阻碍了裂纹的继续发展。 展开更多

关键词 图像处理 离散元模型 单边切口梁虚拟试验

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