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受压脆性岩石Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹水力压裂研究
被引量：
49
1
作者
冯彦军
康红普
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第2期226-232,共7页
在线弹性断裂力学理论的基础上,运用最大周向拉应变理论,分析了受远场地应力作用及裂纹面受水压力作用下脆性岩石裂纹的起裂方向及起裂条件。论述了泊松比μ对开裂角θ0,θ0-β关系以及断裂包络线的影响,给出了满足最大周向拉应变理论的...
在线弹性断裂力学理论的基础上,运用最大周向拉应变理论,分析了受远场地应力作用及裂纹面受水压力作用下脆性岩石裂纹的起裂方向及起裂条件。论述了泊松比μ对开裂角θ0,θ0-β关系以及断裂包络线的影响,给出了满足最大周向拉应变理论的Ⅰ-Ⅱ复合型断裂包络线;定义水力压裂裂纹扩展影响因子D并分析其对水力压裂裂纹起裂及扩展的影响,D值逐渐增大时,KⅡ逐渐减小,KⅠ逐渐发挥主导作用,与数值计算结果一致;最后进行实例分析,并与现场水力压裂结果比较,二者结果比较接近。
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关键词
脆性岩石
Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹
水力压裂
裂纹扩展影响因子
起裂准则
下载PDF
职称材料
裂隙岩体贯通及锚固止裂路径有限元分析
被引量：
3
2
作者
王忠昶
杨庆
《大连理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第5期717-722,共6页
压剪应力作用的裂隙岩体其裂纹尖端附近存在塑性屈服区.将裂隙岩体单元与锚索单元的节点完全重合,应用等效应变与降温法施加锚索单元的预应力,裂纹采用八节点等参单元退化后的奇异单元进行模拟,从应变角度出发,应用塑性区最短距离判据...
压剪应力作用的裂隙岩体其裂纹尖端附近存在塑性屈服区.将裂隙岩体单元与锚索单元的节点完全重合,应用等效应变与降温法施加锚索单元的预应力,裂纹采用八节点等参单元退化后的奇异单元进行模拟,从应变角度出发,应用塑性区最短距离判据得到了不同锚固条件下含两条不同倾角共线裂纹的裂纹尖端附近的最短塑性区距离、裂纹的扩展方向、裂纹扩展后岩桥之间的有效距离等,并分析了裂隙岩体的锚固止裂机制.结果表明,预应力锚索加固对裂隙岩体的压缩效应远大于剪切效应.锚固条件下倾角为30°～60°的裂纹扩展后岩桥之间有效距离增大,锚固条件越好,裂纹尖端塑性区的最短距离越小,预应力锚索的加固止裂效果越明显.锚固附加应力场使得0°、90°裂纹附近岩体的正应力或侧向应力得到增加,锚固条件越好,裂纹尖端的塑性区最短距离越大,在进行锚固设计时,应合理布置锚固角.
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关键词
最短塑性区距离
i
-
ii
型复合裂纹
锚固止裂
扩展路径
下载PDF
职称材料
薄壁压力容器Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹的塑性区研究
3
作者
李杜娟
李晓红
王可可
《南阳理工学院学报》
2013年第6期81-83,共3页
裂纹尖端塑性区对裂纹的扩展和失稳扩展起着关键作用。此文针对薄壁压力容器结构中可能出现的Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹,利用Mises屈服条件对裂纹尖端塑性区的分布进行了研究,推导出两向拉伸斜裂纹尖端塑性区分布的数学表达式。用线弹性断裂理论...
裂纹尖端塑性区对裂纹的扩展和失稳扩展起着关键作用。此文针对薄壁压力容器结构中可能出现的Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹,利用Mises屈服条件对裂纹尖端塑性区的分布进行了研究,推导出两向拉伸斜裂纹尖端塑性区分布的数学表达式。用线弹性断裂理论推导了裂纹开裂角度与裂纹角的关系,并用数学软件Matlab描述了在临界状态下不同裂纹角所对应的裂纹尖端塑性区的轮廓线。
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关键词
Ⅰ-Ⅱ复合裂纹
两向应力
塑性区
开裂角
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职称材料
基于3D-ILC含偏心内裂纹半圆弯拉断裂特性研究
被引量：
1
4
作者
张志韬
王海军
+3 位作者
汤雷
赵初
李汉章
苏正洋
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期111-122,131,共13页
断裂力学是各行业的基础学科之一。半圆弯拉(SCB)试验为该领域经典试验,目前含裂纹的SCB研究多为底部切口等表面裂纹或穿透型裂纹研究。内裂纹和内部类裂纹缺陷是材料的固有属性,但是对于SCB内裂纹扩展规律研究较少。基于3D-ILC(三维激...
断裂力学是各行业的基础学科之一。半圆弯拉(SCB)试验为该领域经典试验,目前含裂纹的SCB研究多为底部切口等表面裂纹或穿透型裂纹研究。内裂纹和内部类裂纹缺陷是材料的固有属性,但是对于SCB内裂纹扩展规律研究较少。基于3D-ILC(三维激光疲劳内裂纹)技术,分析了表面无任何影响的情况下凭空生成任意参数的纯内裂纹,在SCB试样中生成内裂纹,对含内裂纹试样进行SCB试验,分析了裂纹生长过程、应力双折射规律、Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型裂纹扩展面、破坏形态、宏微观断口特征,开展数值模拟,得到裂纹尖端应力强度因子分布规律及扩展路径,与物理试验一致。结果表明:(1)基于3D-ILC的SCB内裂纹及Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型扩展断裂规律明显,3D-ILC为断裂力学中的内裂纹问题研究提供了有力工具;(2)应力云纹在内裂纹处显示应力集中,SCB整体云纹在内裂纹处发生明显变异;(3)SCB试样从预制裂纹处发生压剪型起裂,发生Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型裂纹扩展,分为光滑区和撕裂区,持续生长转变为动态断裂进而破坏,动态断口存在裂纹分叉出现雾化区、羽毛区特征;(4)根据M积分和最大周向应力准则,对试样进行了数值模拟,得到了试样内裂纹尖端应力强度因子分布规律及扩展路径,与试验结果一致。结论与成果对断裂力学领域的SCB试验、内裂纹、Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂问题、裂纹扩展路径模拟问题的研究,具有重要意义。
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关键词
3D-
i
LC
三维内裂纹
i
-
ii
-
ii
i
复合裂纹
断裂力学
半圆弯拉试验
脆性材料
下载PDF
职称材料
题名
受压脆性岩石Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹水力压裂研究
被引量：
49
1
作者
冯彦军
康红普
机构
天地科技股份有限公司开采设计事业部
煤炭科学研究总院开采设计研究分院
深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第2期226-232,共7页
基金
国家高技术研究发展计划(863)资助项目(2008AA062102)
深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金资助项目(SKLG-DUEK1007)
文摘
在线弹性断裂力学理论的基础上,运用最大周向拉应变理论,分析了受远场地应力作用及裂纹面受水压力作用下脆性岩石裂纹的起裂方向及起裂条件。论述了泊松比μ对开裂角θ0,θ0-β关系以及断裂包络线的影响,给出了满足最大周向拉应变理论的Ⅰ-Ⅱ复合型断裂包络线;定义水力压裂裂纹扩展影响因子D并分析其对水力压裂裂纹起裂及扩展的影响,D值逐渐增大时,KⅡ逐渐减小,KⅠ逐渐发挥主导作用,与数值计算结果一致;最后进行实例分析,并与现场水力压裂结果比较,二者结果比较接近。
关键词
脆性岩石
Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹
水力压裂
裂纹扩展影响因子
起裂准则
Keywords
br
i
ttle
rock
i
-
ii
mixed
mode
crack
hydraul
i
c
fractur
i
ng
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i
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i
n
i
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i
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i
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分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
裂隙岩体贯通及锚固止裂路径有限元分析
被引量：
3
2
作者
王忠昶
杨庆
机构
大连大学辽宁省高校复杂结构体系灾害预测与防治重点实验室
大连理工大学土木工程学院
出处
《大连理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第5期717-722,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(50979013)
辽宁省教育厅基金资助项目(2008z030)
文摘
压剪应力作用的裂隙岩体其裂纹尖端附近存在塑性屈服区.将裂隙岩体单元与锚索单元的节点完全重合,应用等效应变与降温法施加锚索单元的预应力,裂纹采用八节点等参单元退化后的奇异单元进行模拟,从应变角度出发,应用塑性区最短距离判据得到了不同锚固条件下含两条不同倾角共线裂纹的裂纹尖端附近的最短塑性区距离、裂纹的扩展方向、裂纹扩展后岩桥之间的有效距离等,并分析了裂隙岩体的锚固止裂机制.结果表明,预应力锚索加固对裂隙岩体的压缩效应远大于剪切效应.锚固条件下倾角为30°～60°的裂纹扩展后岩桥之间有效距离增大,锚固条件越好,裂纹尖端塑性区的最短距离越小,预应力锚索的加固止裂效果越明显.锚固附加应力场使得0°、90°裂纹附近岩体的正应力或侧向应力得到增加,锚固条件越好,裂纹尖端的塑性区最短距离越大,在进行锚固设计时,应合理布置锚固角.
关键词
最短塑性区距离
i
-
ii
型复合裂纹
锚固止裂
扩展路径
Keywords
m
i
n
i
-plast
i
c
zone
d
i
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i
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ii
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mode
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分类号
O346.1 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
薄壁压力容器Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹的塑性区研究
3
作者
李杜娟
李晓红
王可可
机构
西安石油大学机械工程学院
陕西省石油化工学校机械工程系
中国石化第五建设公司
出处
《南阳理工学院学报》
2013年第6期81-83,共3页
文摘
裂纹尖端塑性区对裂纹的扩展和失稳扩展起着关键作用。此文针对薄壁压力容器结构中可能出现的Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹,利用Mises屈服条件对裂纹尖端塑性区的分布进行了研究,推导出两向拉伸斜裂纹尖端塑性区分布的数学表达式。用线弹性断裂理论推导了裂纹开裂角度与裂纹角的关系,并用数学软件Matlab描述了在临界状态下不同裂纹角所对应的裂纹尖端塑性区的轮廓线。
关键词
Ⅰ-Ⅱ复合裂纹
两向应力
塑性区
开裂角
Keywords
i
-
ii
mixed
mode
crack
two-d
i
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i
on
stress
plast
i
c
zone
crack
angle
分类号
O346.1 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
基于3D-ILC含偏心内裂纹半圆弯拉断裂特性研究
被引量：
1
4
作者
张志韬
王海军
汤雷
赵初
李汉章
苏正洋
机构
南京水利科学研究院水文水资源与水利工程国家重点试验室
法国国立杜埃高等矿业学院
河海大学水利水电学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期111-122,131,共13页
基金
国家重点研发计划（No.2016YFC0401801）
国家自然科学基金项目（No.51409170,No.51739008）
+1 种基金
江苏省自然科学基金（No.BK20171130）
中央级公益性科研院所基本科研业务费重点项目（No.Y419005）~~
文摘
断裂力学是各行业的基础学科之一。半圆弯拉(SCB)试验为该领域经典试验,目前含裂纹的SCB研究多为底部切口等表面裂纹或穿透型裂纹研究。内裂纹和内部类裂纹缺陷是材料的固有属性,但是对于SCB内裂纹扩展规律研究较少。基于3D-ILC(三维激光疲劳内裂纹)技术,分析了表面无任何影响的情况下凭空生成任意参数的纯内裂纹,在SCB试样中生成内裂纹,对含内裂纹试样进行SCB试验,分析了裂纹生长过程、应力双折射规律、Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型裂纹扩展面、破坏形态、宏微观断口特征,开展数值模拟,得到裂纹尖端应力强度因子分布规律及扩展路径,与物理试验一致。结果表明:(1)基于3D-ILC的SCB内裂纹及Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型扩展断裂规律明显,3D-ILC为断裂力学中的内裂纹问题研究提供了有力工具;(2)应力云纹在内裂纹处显示应力集中,SCB整体云纹在内裂纹处发生明显变异;(3)SCB试样从预制裂纹处发生压剪型起裂,发生Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型裂纹扩展,分为光滑区和撕裂区,持续生长转变为动态断裂进而破坏,动态断口存在裂纹分叉出现雾化区、羽毛区特征;(4)根据M积分和最大周向应力准则,对试样进行了数值模拟,得到了试样内裂纹尖端应力强度因子分布规律及扩展路径,与试验结果一致。结论与成果对断裂力学领域的SCB试验、内裂纹、Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂问题、裂纹扩展路径模拟问题的研究,具有重要意义。
关键词
3D-
i
LC
三维内裂纹
i
-
ii
-
ii
i
复合裂纹
断裂力学
半圆弯拉试验
脆性材料
Keywords
3D-
i
LC
3D
i
nternal
crack
i
-
ii
-
ii
i
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-
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br
i
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sol
i
d
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
受压脆性岩石Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹水力压裂研究
冯彦军
康红普
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
49
下载PDF
职称材料
2
裂隙岩体贯通及锚固止裂路径有限元分析
王忠昶
杨庆
《大连理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
3
下载PDF
职称材料
3
薄壁压力容器Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹的塑性区研究
李杜娟
李晓红
王可可
《南阳理工学院学报》
2013
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下载PDF
职称材料
4
基于3D-ILC含偏心内裂纹半圆弯拉断裂特性研究
张志韬
王海军
汤雷
赵初
李汉章
苏正洋
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
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