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基于边界元法求解二维Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹断裂参数
1
作者 任欢 王伟 《当代化工》 CAS 2016年第9期2167-2170,共4页
对于平面复合型裂纹,由于不同的断裂模式,1J积分与应力强度因子有关。因此,必须另外分析如何分离应力强度因子。2J积分结合1J积分或应变能释放率(SERR),可以用于有效的离散和计算应力强度因子。本文介绍III?复合型裂纹的1J,2J的计算,展... 对于平面复合型裂纹,由于不同的断裂模式,1J积分与应力强度因子有关。因此,必须另外分析如何分离应力强度因子。2J积分结合1J积分或应变能释放率(SERR),可以用于有效的离散和计算应力强度因子。本文介绍III?复合型裂纹的1J,2J的计算,展示了两个各向同性和均质材料属性的示例,在不同裂纹形状和荷载条件情况下,得到了应力强度因子和1J,2J的相应积分值。 展开更多
关键词 边界元法 J积分 应力强度因子 合型裂纹
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岩板中混合裂纹扩展过程的数值模拟 被引量：24
2
作者 朱万成 唐春安 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期231-234,共4页
应用自行研究开发的材料破坏过程分析软件MFPA2D,对带有预裂纹的大理岩以及大理岩 -砂岩的拼接岩板的单轴压缩实验进行了数值模拟。模拟内容有 :单一岩板中的单条裂纹、单一岩板中顺向雁形裂纹以及两拼接岩板中单一裂纹的扩展过程模拟... 应用自行研究开发的材料破坏过程分析软件MFPA2D,对带有预裂纹的大理岩以及大理岩 -砂岩的拼接岩板的单轴压缩实验进行了数值模拟。模拟内容有 :单一岩板中的单条裂纹、单一岩板中顺向雁形裂纹以及两拼接岩板中单一裂纹的扩展过程模拟。模拟结果与相应的实验结果较为一致。 展开更多
关键词 混合型裂纹 裂纹扩展过程 数值模拟 岩板
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Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹脆性断裂的最小J_2准则 被引量：30
3
作者 赵艳华 徐世烺 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期94-98,共5页
实际工程的结构中,裂纹多处于复合型状态,因此复合型裂纹断裂的理论研究有着更为重要的理论意义和实用价值。本文以Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹为研究对象,将偏应力张量的第二不变量2J作为判定依据,预测了裂纹起裂的角度以及开裂荷载,并与一些实验... 实际工程的结构中,裂纹多处于复合型状态,因此复合型裂纹断裂的理论研究有着更为重要的理论意义和实用价值。本文以Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹为研究对象,将偏应力张量的第二不变量2J作为判定依据,预测了裂纹起裂的角度以及开裂荷载,并与一些实验数据进行了比较,符合得也较好。计算结果进一步表明了在裂纹起裂引起的应变能转化过程中,起主要作用的是形状改变比能这一事实,由此得出了另一个结论是在裂纹尖端,平行于裂纹方向的应力级数展开式中非奇异项对裂纹的开裂角度以及开裂荷载是有影响的。 展开更多
关键词 脆性断裂 最小J2准则 Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹 偏应力张量 开裂荷载 断裂力学 混凝土材料
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模拟裂纹传播的新方法──无网格伽辽金法 被引量：10
4
作者 李卧东 王元汉 陈晓波 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期33-36,共4页
无网格伽辽金法采用移动最小二乘法构造位移函数，由于它脱离了单元的概念，因此特别适合岩体介质中裂纹的传播分析。计算了拉伸荷载作用下裂纹尖端的应力集中，对J积分围线作了进一步的讨论；运用无网格伽辽金法模拟岩体介质中的不连... 无网格伽辽金法采用移动最小二乘法构造位移函数，由于它脱离了单元的概念，因此特别适合岩体介质中裂纹的传播分析。计算了拉伸荷载作用下裂纹尖端的应力集中，对J积分围线作了进一步的讨论；运用无网格伽辽金法模拟岩体介质中的不连续面，计算了压剪复合型裂纹的应力强度因子；运用不同的断裂准则对裂纹的传播进行了分析模型，数值结果表明该方法与实验结果符合得很好。 展开更多
关键词 无网格伽辽金法 移动最小二乘法 压剪复合型裂纹 裂纹传播 岩体 应力强度
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数字图像相关法测定岩石Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹应力强度因子 被引量：26
5
作者 代树红 马胜利 潘一山 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1362-1368,共7页
提出了一种通过数字图像相关方法测定岩石Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹尖端位置和应力强度因子的试验方法。试验通过数字图像相关方法测定裂纹尖端区域位移场数据,将位移场数据带入极坐标系下位移场方程,计算裂纹尖端位置和应力强度因子。试验结果表... 提出了一种通过数字图像相关方法测定岩石Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹尖端位置和应力强度因子的试验方法。试验通过数字图像相关方法测定裂纹尖端区域位移场数据,将位移场数据带入极坐标系下位移场方程,计算裂纹尖端位置和应力强度因子。试验结果表明:采用该方法可以准确的测定岩石Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹应力强度因子、裂纹尖端位置及裂纹扩展长度,解决了以往研究方法因不能准确测定裂纹尖端位置和扩展方向,而无法准确测定岩石应力强度因子的难题。 展开更多
关键词 数字图像相关方法 Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹应力强度因子 裂纹扩展长度 岩石断裂
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压剪型裂纹扩展的无网格法计算 被引量：15
6
作者 李卧东 王元汉 陈晓波 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 2000年第11期79-82,共4页
运用无网格法模拟受压岩体中裂纹的粘接、滑移和张开行为 ,计算了翼形裂纹尖端应力强度因子 ,并对单裂纹和双裂纹的扩展进行了分析模拟 .数值结果表明了计算方法的可行性 .
关键词 压剪复合型裂纹 裂纹扩展 无网格法 受压岩体
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复合裂纹的应力强度因子有限元分析 被引量：23
7
作者 徐慧 伍晓赞 +3 位作者 程仕平 李燕峰 龙朝辉 邓超生 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期79-83,共5页
讨论裂纹尖端的应力应变与应力强度因子的关系,建立计算复合型裂纹应力强度因子的有限元方法,应用有限元分析软件ANSYS计算Ⅰ型裂纹和Ⅱ型裂纹的应力强度因子以及裂纹尺寸和载荷对应力强度因子的影响。研究结果表明:ANSYS解与解析解很接... 讨论裂纹尖端的应力应变与应力强度因子的关系,建立计算复合型裂纹应力强度因子的有限元方法,应用有限元分析软件ANSYS计算Ⅰ型裂纹和Ⅱ型裂纹的应力强度因子以及裂纹尺寸和载荷对应力强度因子的影响。研究结果表明:ANSYS解与解析解很接近,误差很小,验证了复合裂应力强度因子计算方法的有效性;ANSYS解在裂纹较大和较小时误差相对较大,这主要与划分网格的精度有关,裂纹较大时网格不够密,裂纹较小时网格产生变形的影响,可以通过增加网格精度来减小计算误差。 展开更多
关键词 复合型裂纹 有限元法 ANSYS软件 应力强度因子
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T应力对Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹扩展的影响 被引量：23
8
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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国产HTPB复合固体推进剂Ⅰ-Ⅱ型裂纹断裂性能实验研究 被引量：18
9
作者 张亚 强洪夫 杨月诚 《含能材料》 EI CAS CSCD 2007年第4期359-362,共4页
采用WDN-10KN材料实验机对含Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的HTPB复合固体推进剂进行了拉伸速率为2mm.min-1的单轴拉伸试验,用摄像机记录了推进剂裂纹扩展至断裂的整个过程。得到了六种不同裂纹倾斜角下的力-变形曲线及裂纹扩展开裂角和断裂载荷。与... 采用WDN-10KN材料实验机对含Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的HTPB复合固体推进剂进行了拉伸速率为2mm.min-1的单轴拉伸试验,用摄像机记录了推进剂裂纹扩展至断裂的整个过程。得到了六种不同裂纹倾斜角下的力-变形曲线及裂纹扩展开裂角和断裂载荷。与T断裂准则、S断裂准则和σθ断裂准则进行比较,结果表明推进剂裂纹扩展开裂角与T断裂准则的数值计算结果较为接近,说明可以借助于T断裂准则对推进剂裂纹扩展的初始开裂角进行初步的理论预测。 展开更多
关键词 固体力学 HTPB复合固体推进剂 Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹 初始开裂角
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基于统一强度理论的复合型裂纹断裂准则 被引量：12
10
作者 龚俊 郎福元 +2 位作者 王珉 李建华 刘展 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期347-351,共5页
提出一个复合型裂纹等效应力断裂准则 ,用以解决工程上普遍存在的复合型裂纹的断裂问题。该准则通过借鉴强度理论对复杂应力状态的处理方法 ,将等效应力作为度量复合型裂纹开裂的基本物理量。该准则在预测发生临界扩展时提出两个基本假... 提出一个复合型裂纹等效应力断裂准则 ,用以解决工程上普遍存在的复合型裂纹的断裂问题。该准则通过借鉴强度理论对复杂应力状态的处理方法 ,将等效应力作为度量复合型裂纹开裂的基本物理量。该准则在预测发生临界扩展时提出两个基本假设 ,( 1)裂纹沿着等效应力最小的方向开始扩展。 ( 2 )等效应力达到临界值时裂纹开始扩展。根据选取的等效应力计算公式的不同 ,等效应力准则有不同的形式 ,当等效应力的计算采用总应变能理论时 ,等效应力准则等价于应变能密度准则 ;当等效应力采用σr 时 ,等效应力准则可近似逼近最大周向应力理论。采用统一强度理论计算等效应力。最后通过与实验结果及其他理论的计算结果对比 ,验证基于统一强度理论的复合型裂纹断裂准则满足工程精度要求 。 展开更多
关键词 复合型裂纹 统一强度理论 断裂评定 断裂准则
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形状改变比能密度因子断裂准则 被引量：18
11
作者 蒋玉川 王启智 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期31-35,共5页
将形状改变比能密度因子Sd用于建立复合型裂纹的断裂准则。该准则表明了裂纹在金属材料里的扩展过程中,起决定作用的是形状改变比能,而不是整个应变能。作为应用举例,它成功地预测了Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的开裂角和临界荷载,其结果与现有公... 将形状改变比能密度因子Sd用于建立复合型裂纹的断裂准则。该准则表明了裂纹在金属材料里的扩展过程中,起决定作用的是形状改变比能,而不是整个应变能。作为应用举例,它成功地预测了Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的开裂角和临界荷载,其结果与现有公开文献提供的一些理论结果和实验数据取得了较好的一致。 展开更多
关键词 形状改变比能密度 复合型裂纹 断裂准则 开裂角 临界荷载
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复合型裂纹小范围屈服下裂尖塑性区统一解 被引量：12
12
作者 张亚 强洪夫 杨月诚 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期50-54,共5页
采用俞茂宏统一强度理论,推导Ⅰ、Ⅱ复合型裂纹在小范围屈服条件下裂尖塑性区尺寸的统一解析解。给出材料参数在不同拉压比a、泊松比v和中间主应力影响参数b下的一族裂尖塑性区形状与大小的轨迹。讨论以上参数对裂尖塑性区变化的影响,... 采用俞茂宏统一强度理论,推导Ⅰ、Ⅱ复合型裂纹在小范围屈服条件下裂尖塑性区尺寸的统一解析解。给出材料参数在不同拉压比a、泊松比v和中间主应力影响参数b下的一族裂尖塑性区形状与大小的轨迹。讨论以上参数对裂尖塑性区变化的影响,其中拉压比a对塑性区影响较大, a≠1导致塑性区在裂纹上下表面处不连续, b=0和b=1分别对应裂尖塑性区的上限、下限边界。同Tresca准则、Mises准则的解进行比较分析,已有解均是它的特例或线性逼近,该理论解具有理论的统一性和对不同材料的普适性。 展开更多
关键词 复合型裂纹 小范围屈服 裂尖塑性区 统一强度理论
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复合型裂纹扩展的最大塑性区尺度准则 被引量：11
13
作者 蒋玉川 胡兴福 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期11-14,共4页
为了预测复合型裂纹呈滑移型(Ⅱ型)的断裂,在此提出了复合型裂纹扩展的最大塑性区尺寸断裂判据。该准则成功地预测了金属材料复合型裂纹呈滑移型(Ⅱ型)断裂的裂纹开裂角和临界荷载,同时认为金属材料裂纹扩展的动力来源于形状改变比能的... 为了预测复合型裂纹呈滑移型(Ⅱ型)的断裂,在此提出了复合型裂纹扩展的最大塑性区尺寸断裂判据。该准则成功地预测了金属材料复合型裂纹呈滑移型(Ⅱ型)断裂的裂纹开裂角和临界荷载,同时认为金属材料裂纹扩展的动力来源于形状改变比能的释放,与体积应变能无关。将其结果与最大剪应力准则相比,取得了较为一致的结果。因此,结果表明:该准则在预测复合型裂纹呈Ⅱ型断裂上是成功的。 展开更多
关键词 复合型裂纹 滑移型断裂 塑性区尺寸 断裂准则
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基于低周疲劳损伤的裂纹扩展行为数值模拟新方法 被引量：14
14
作者 黄学伟 蔡力勋 +1 位作者 包陈 陈龙 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期202-208,共7页
基于材料低周疲劳临界损伤,采用应变幅和平均应力定义了一种新的局部疲劳损伤参量,以最大主应变方向的垂直方向作为疲劳裂纹的扩展方向,提出了一种预测材料与结构裂纹在高周疲劳下疲劳裂纹扩展速率的数值模拟新方法:LFF方法(LCF-Low Cyc... 基于材料低周疲劳临界损伤,采用应变幅和平均应力定义了一种新的局部疲劳损伤参量,以最大主应变方向的垂直方向作为疲劳裂纹的扩展方向,提出了一种预测材料与结构裂纹在高周疲劳下疲劳裂纹扩展速率的数值模拟新方法:LFF方法(LCF-Low Cycle Fatigue+FCP-Fatigue Crack Propagation+FEA-Finite Element Analysis)。借助有限元分析商业软件,开发了一套命令流程序实现了数值模拟算法,得到裂纹扩展方向上裂尖塑性区域各节点的应力-应变幅,获得每个节点的损伤参数,进而根据疲劳裂纹非连续扩展特性建立疲劳裂纹扩展模型。以大型汽轮机转子材料Cr2Ni2MoV钢为例,通过光滑单轴试样及紧凑拉伸试样试验分别得到了室温低周疲劳临界损伤模型和裂纹扩展模型,即Manson-Coffin模型和Paris模型,结果表明LFF方法对Cr2Ni2MoV材料复杂裂纹的疲劳裂纹扩展过程有较好模拟精度。 展开更多
关键词 疲劳裂纹扩展 疲劳损伤 低周疲劳 有限元分析 数值模拟 复合型裂纹 Cr2Ni2MoV钢
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含单边缺口混凝土梁冲击破坏的近场动力学模拟 被引量：14
15
作者 郁杨天 章青 顾鑫 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期80-85,共6页
改进了近场动力学(peridynamics,PD)微观弹脆性(prototype microelastic brittle,PMB)模型中微观模量的计算方法,解决了PMB模型的"边界效应"问题。利用改进的PMB模型计算了冲击荷载作用下单边缺口混凝土梁的破坏全过程,得到... 改进了近场动力学(peridynamics,PD)微观弹脆性(prototype microelastic brittle,PMB)模型中微观模量的计算方法,解决了PMB模型的"边界效应"问题。利用改进的PMB模型计算了冲击荷载作用下单边缺口混凝土梁的破坏全过程,得到了混合型裂纹扩展的角度、路径以及裂尖最大速度,并与试验和其他数值方法模拟结果进行了对比分析,验证了改进的PMB模型的有效性。研究结果表明,近场动力学方法在模拟破坏问题时不存在网格依赖性,其本构模型自然包含了损伤与断裂的描述,是求解结构冲击破坏问题的一种有效方法。 展开更多
关键词 近场动力学 改进的PMB模型 裂纹扩展 混凝土梁 混合型裂纹
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脆性材料复合型裂纹的断裂准则 被引量：12
16
作者 蒋玉川 徐双武 陈辉 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期50-54,共5页
实际工程中,脆性材料中的裂纹多处于复合型受力状态,因此,确定脆性材料中的复合型裂纹起裂角和临界荷载有着重要的理论意义和实用价值。以复合型裂纹为研究对象,将裂纹尖端的最小无量纲塑性区尺度ρmin和广义合成偏应力强度理论相结合,... 实际工程中,脆性材料中的裂纹多处于复合型受力状态,因此,确定脆性材料中的复合型裂纹起裂角和临界荷载有着重要的理论意义和实用价值。以复合型裂纹为研究对象,将裂纹尖端的最小无量纲塑性区尺度ρmin和广义合成偏应力强度理论相结合,建立脆性材料复合型裂纹的断裂准则,预测裂纹起裂角及临界荷载,将其结果与最大周向应力准则和应变能密度因子准则相比较发现,基于该文方法得到的临界荷载曲线大于最大周向应力准则得到的临界荷载曲线,与应变能密度因子准则得到的临界荷载曲线比较接近。因而,表明了用该文的方法来预测脆性材料复合型裂纹起裂角和临界荷载是行之有效的。 展开更多
关键词 复合型裂纹 脆性断裂 合成偏应力 起裂角 临界荷载
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摩擦接触裂纹问题的扩展有限元法 被引量：12
17
作者 余天堂 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期84-89,共6页
扩展有限元法(XFEM)是一种在常规有限元框架内求解强和弱不连续问题的新型数值方法。扩展有限元法分析闭合型裂纹时,必须考虑裂纹面间的接触问题。已有文献均采用迭代法求解裂纹面的接触问题。该文建立了闭合型摩擦裂纹问题的扩展有限... 扩展有限元法(XFEM)是一种在常规有限元框架内求解强和弱不连续问题的新型数值方法。扩展有限元法分析闭合型裂纹时,必须考虑裂纹面间的接触问题。已有文献均采用迭代法求解裂纹面的接触问题。该文建立了闭合型摩擦裂纹问题的扩展有限元线性互补模型,将裂纹面非线性摩擦接触转化为一个线性互补问题求解,不需要迭代求解。算例分析说明了该方法的正确性和有效性,同时表明扩展有限元法结合线性互补法求解接触问题具有较好的前景。 展开更多
关键词 扩展有限元法 不连续问题 闭合型裂纹 摩擦接触 线性互补法
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倾斜裂纹的失效评定图 被引量：8
18
作者 王晓春 吴立军 +1 位作者 孙国有 杨铁成 《压力容器》 2000年第5期1-4,22,共5页
现有含缺陷结构失效评定规范对倾斜裂纹的处理基于投影法 ,比较粗糙。本文将美国电力研究院 (EPRI)对材料按Ramberg -Osgood规律硬化的含缺陷结构失效评定双判据法的理论阐述推广到一般的硬化材料 ;又根据Ⅰ—Ⅱ复合型裂纹韧性断裂的研... 现有含缺陷结构失效评定规范对倾斜裂纹的处理基于投影法 ,比较粗糙。本文将美国电力研究院 (EPRI)对材料按Ramberg -Osgood规律硬化的含缺陷结构失效评定双判据法的理论阐述推广到一般的硬化材料 ;又根据Ⅰ—Ⅱ复合型裂纹韧性断裂的研究成果 ,并吸收英国中央电力局(CEGB)R6—Rev3方法的特点 ,提出含倾斜裂纹结构的失效评定图。 展开更多
关键词 Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹 倾斜裂纹 失效评定图 工程构件
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张开度影响的裂隙体破断机制探讨 被引量：11
19
作者 蒲成志 杨仕教 张春阳 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1836-1844,共9页
预制裂隙闭合形态是影响裂隙体模型破坏模式及破断机制的重要因素。为了系统探索裂隙闭合形态对裂隙体试件破断机理的影响,基于插片法用水泥砂浆材料制备了具有4种不同张开度的裂隙体试件,在RMT-150B试验机上开展了单轴加载试验,发现:... 预制裂隙闭合形态是影响裂隙体模型破坏模式及破断机制的重要因素。为了系统探索裂隙闭合形态对裂隙体试件破断机理的影响,基于插片法用水泥砂浆材料制备了具有4种不同张开度的裂隙体试件,在RMT-150B试验机上开展了单轴加载试验,发现:裂隙体张开度为0.1 mm时,不同倾角裂隙体峰值强度变化规律与滑动裂纹模型理论(μ=0)揭示规律相吻合;张开度为0.2,0.4,0.8mm时,不同倾角裂隙体峰值强度变化规律与滑动裂纹模型理论预测规律不一致。为探索压缩条件下张开裂隙模型的破断力学机制,基于弹性力学椭圆孔渐进应力场环境,结合应力叠加原理,分析了渐进应力场中法向压应力和横向压应力对孔口应力集中现象的贡献,给出了任意倾角椭圆型裂纹孔口环向集中应力的表达式,然后对试验过程中水平展布预制裂隙微裂纹发育特征与破断屈服过程的力学机理进行了分析和讨论;并基于线弹性断裂力学理论,讨论了渐进应力场中剪应力对尖端微裂纹发育的力学作用机理。 展开更多
关键词 裂隙体 闭合型裂纹 张开型裂纹 张开度 渐进应力场
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裂纹面摩擦接触引起的断裂韧性增长的研究 被引量：7
20
作者 李永东 张男 +1 位作者 唐立强 贾斌 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期280-286,共7页
采用弹黏塑性的材料本构关系,建立了压、剪混合型裂纹常速准静态扩展的力学模型,求得了裂纹面摩擦接触条件下裂纹尖端场的数值解,并基于数值结果讨论了扩展裂纹的摩擦效应.计算和分析表明,裂纹面的摩擦效应主要表现在两个方面.第一方面... 采用弹黏塑性的材料本构关系,建立了压、剪混合型裂纹常速准静态扩展的力学模型,求得了裂纹面摩擦接触条件下裂纹尖端场的数值解,并基于数值结果讨论了扩展裂纹的摩擦效应.计算和分析表明,裂纹面的摩擦效应主要表现在两个方面.第一方面是摩擦会导致裂纹尖端区材料的断裂韧性增高,并且裂纹面间的摩擦作用越强,增韧效果越显著.摩擦增韧的机制可以解释为裂纹面间的摩擦作用导致裂纹尖端塑性区尺寸变大, 使裂纹尖端场的塑性变形能增加,从而使得裂纹尖端区材料增韧.摩擦生热并不是导致材料断裂韧性增长的根本机制.第二方面是摩擦会导致"断裂延缓".利用裂纹面的摩擦来提高构件的承载能力和延长构件的服役寿命具有较大的工程实用价值. 展开更多
关键词 断裂韧性 裂纹面 摩擦接触 裂纹尖端场 摩擦效应 摩擦作用 准静态扩展 混合型裂纹 塑性区尺寸 塑性变形能 本构关系 力学模型 接触条件 扩展裂纹 数值结果 增韧效果 实用价值 服役寿命 承载能力 摩擦生热 材料 黏塑性 数值解
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