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含预制裂隙大理岩SHPB动态力学破坏特性试验研究 被引量：37
1
作者 李地元 韩震宇 +1 位作者 孙小磊 李夕兵 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2872-2883,共12页
为了研究端部裂隙形态对岩石动态力学特性以及裂纹扩展的影响,利用50 mm×50 mm圆柱形大理岩加工含不同裂隙倾角的试样,在50 mm杆径分离式霍普金森压杆(SHPB)试验平台上进行冲击加载试验,并使用高速摄影仪实时记录裂纹扩展以及动态... 为了研究端部裂隙形态对岩石动态力学特性以及裂纹扩展的影响,利用50 mm×50 mm圆柱形大理岩加工含不同裂隙倾角的试样,在50 mm杆径分离式霍普金森压杆(SHPB)试验平台上进行冲击加载试验,并使用高速摄影仪实时记录裂纹扩展以及动态破坏全过程。研究表明,大理岩的动态抗压强度、峰值应变、动态弹性模量等力学参数随预制裂隙倾角增大整体呈先减小后增大的趋势;裂纹大多是从裂隙尖端或附近起裂,起裂裂纹为II型剪切裂纹或I–II型复合裂纹(拉剪复合裂纹),起裂角和起裂应力随着预制裂隙角度的增大分别呈M和W型变化,完整和90°裂隙试样最终呈劈裂拉伸破坏,45°裂隙试样呈拉剪复合型破坏,30°和60°裂隙试样呈剪切破坏,存在一个临界角度,临界角两侧裂纹扩展特性表现出较好的对称性;随着预制裂隙角度的增大,岩石的能量吸收率先增大后减小,当端部裂隙与端面成适当角度,会使能量吸收率最大,可以有效提高破岩效率。 展开更多
关键词 岩石力学 分离式霍普金森压杆 大理岩 裂隙倾角 裂纹扩展 破坏模式 能量耗散
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坚硬顶板断裂震源模型及应力波远场震动效应 被引量：21
2
作者 王恩元 冯俊军 +2 位作者 孔祥国 刘晓斐 沈荣喜 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期787-794,共8页
煤矿开采过程中坚硬顶板断裂产生的冲击震动效应具有极大危害,为研究坚硬顶板断裂引发的远场震动效应,重点考虑煤矿特征尺度下坚硬顶板断裂裂纹扩展速度,分析了顶板断裂过程动力学演化特征,基于地震学位错震源理论,推导了坚硬顶板断裂... 煤矿开采过程中坚硬顶板断裂产生的冲击震动效应具有极大危害,为研究坚硬顶板断裂引发的远场震动效应,重点考虑煤矿特征尺度下坚硬顶板断裂裂纹扩展速度,分析了顶板断裂过程动力学演化特征,基于地震学位错震源理论,推导了坚硬顶板断裂滑移时空分布函数,建立了适用于分析煤矿特征尺度下坚硬顶板断裂过程的震源模型。以义马矿区千秋煤矿21141工作面巨厚砾岩层为例,基于该震源模型采用MATLAB和ANSYS/LS-DYNA软件模拟分析了坚硬顶板断裂产生的震动位移场幅值和震动能量。结果表明:新的震源模型可用于定量描述采场坚硬顶板断裂产生的远场震动效应。研究成果能够用于对顶板断裂冲击震动效应进行灾前评估,同时为深入揭示顶板扰动型冲击地压动力学机理提供了理论依据。 展开更多
关键词 坚硬顶板 震源模型 裂纹扩展 震动能量 冲击地压
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铝裂纹扩展行为的分子动力学模拟 被引量：20
3
作者 刘晓波 徐庆军 刘剑 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1408-1413,共6页
采用分子动力学方法研究铝的裂纹扩展行为。建立铝的分子动力学模拟模型,通过嵌入原子法进行模拟,得到铝裂纹扩展过程中的原子轨迹图与能量演变图。从裂纹扩展图清楚地观察到裂纹扩展的变化情况:裂纹尖端钝化、子裂纹的产生、孔洞的生... 采用分子动力学方法研究铝的裂纹扩展行为。建立铝的分子动力学模拟模型,通过嵌入原子法进行模拟,得到铝裂纹扩展过程中的原子轨迹图与能量演变图。从裂纹扩展图清楚地观察到裂纹扩展的变化情况:裂纹尖端钝化、子裂纹的产生、孔洞的生成及长大过程以及裂纹和孔洞的汇集。能量演变图中详细地说明了整个体系演变的过程。探讨加载速率和初始裂纹长度对体系裂纹扩展行为的影响。结果表明:随着加载速率的增大,原子运动程度加剧,体系完全被拉开的时间缩短;初始裂纹长度越长,原子运动的细节表现越不明显。 展开更多
关键词 铝 裂纹扩展 分子动力学模拟 能量演变 加载速率 初始裂纹长度
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冲击试验的新发展 被引量：15
4
作者 唐振廷 刘培英 张钰彦 《物理测试》 CAS 2003年第6期1-3,13,共4页
国际标准规定了钢材仪器化V型摆锤冲击实验方法,并提出了对测量和记录装置的要求,把力一位移曲线下的面积定义为试样的吸收能(功),为了简化评定报告,给出了不同类型的力一位移曲线。
关键词 冲击试验 钢材 力-位移曲线 特征值 裂纹扩展功
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2D C/SiC缺陷的无损检测与评价 被引量：15
5
作者 孙磊 张立同 +3 位作者 梅辉 赵东林 成来飞 徐永东 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期85-90,共6页
采用化学气相渗透法制备了内置异物质缺陷的2D C/SiC复合材料,利用红外热成像、X射线照相和计算机断层扫描(工业CT)三种技术对C/SiC试样进行无损检测。研究了内置缺陷试样的三点弯曲性能。结果表明:X射线照相适用于检测试样中有明显密... 采用化学气相渗透法制备了内置异物质缺陷的2D C/SiC复合材料,利用红外热成像、X射线照相和计算机断层扫描(工业CT)三种技术对C/SiC试样进行无损检测。研究了内置缺陷试样的三点弯曲性能。结果表明:X射线照相适用于检测试样中有明显密度差异的缺陷;红外热成像检测适用于检测材料中导热系数较差的孔洞及分层缺陷;工业CT可以检测材料的局部横截面密度差异、孔洞和分层等缺陷的细节特征。2D C/SiC材料在受弯曲载荷时,容易从内置异物质缺陷处开裂,且随该缺陷长度增加,其抗弯强度及临界裂纹扩展能降低。 展开更多
关键词 C/SIC复合材料 无损检测 抗弯强度 裂纹扩展能
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纤维加筋沥青混凝土断裂性能试验 被引量：15
6
作者 Aysar NAJD 郑传超 郭进英 《长安大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期28-32,共5页
应用断裂潜能和临界应力强度因子KIC的概念,研究了在开裂的沥青路面上加铺沥青面层时的抗裂性能,分析了玻璃纤维加筋沥青混凝土(GFRAC)、普通沥青混凝土以及抗滑面层的开裂行为。采用马歇尔试验与3点弯曲试验,选取有预切缝和无切缝两种... 应用断裂潜能和临界应力强度因子KIC的概念,研究了在开裂的沥青路面上加铺沥青面层时的抗裂性能,分析了玻璃纤维加筋沥青混凝土(GFRAC)、普通沥青混凝土以及抗滑面层的开裂行为。采用马歇尔试验与3点弯曲试验,选取有预切缝和无切缝两种试件进行试验,利用断裂潜能的概念评估沥青混凝土抑制裂缝产生的能力,并且测定了材料的临界应力强度因子。研究表明,加入玻璃纤维能有效地提高沥青混合料稳定度,改善沥青混凝土的高温抗变形能力。 展开更多
关键词 道路工程 纤维加筋沥青混凝土(FRAC) 玻璃纤维 临界应力强度因子 断裂潜能
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不同角度预制裂隙条件下双孔爆破裂纹扩展规律 被引量：14
7
作者 沈世伟 李国良 +2 位作者 李冬 廖文旺 徐燕 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3049-3057,共9页
隧道等地下工程爆破施工中,节理、裂隙等缺陷的存在往往对最终的爆破效果起到至关重要的作用,尤其倾斜缺陷存在时,超欠挖现象十分突出。基于含倾斜缺陷模型裂纹动态扩展的复杂性,采用新型数字激光动焦散线试验系统,在双孔同时起爆条件下... 隧道等地下工程爆破施工中,节理、裂隙等缺陷的存在往往对最终的爆破效果起到至关重要的作用,尤其倾斜缺陷存在时,超欠挖现象十分突出。基于含倾斜缺陷模型裂纹动态扩展的复杂性,采用新型数字激光动焦散线试验系统,在双孔同时起爆条件下,研究不同倾斜角度预制裂隙条件下爆生裂纹的扩展规律。研究结果表明:爆生主裂纹与衍生裂纹分别相向扩展,最终二者非直接相遇,而是以“勾连”形式贯通;裂纹扩展前期,爆生裂纹尖端同时受到压缩波及剪切波的作用,剪切波开始作用时间晚于压缩波,裂纹尖端主要以压缩波产生的拉应力作用而扩展,同一时刻爆生裂纹尖端应力强度因子KⅠ大于KⅡ;裂纹尖端的裂纹扩展速度、应力强度因子及能量释放率等特征量整体呈先增大后减小的趋势。裂纹扩展后期,裂纹尖端主要受爆生气体的准静压作用,特征量呈振荡式变化;在一定范围内,随着预制裂隙倾斜角度的增加,特征量峰值更高,爆生主裂纹和衍生裂纹扩展的时间更长,扩展的距离更远;随着预制裂隙倾斜角度的增大,爆生主裂纹与衍生裂纹尖端之间最终围成的破坏面积更大,爆炸荷载与预制裂隙相互作用更加明显。本试验的研究成果为分析介质存在节理、裂隙等缺陷时,爆破裂纹扩展的物理过程提供了参考。 展开更多
关键词 双孔爆破 预制裂隙 应力强度因子 能量释放率 裂纹扩展
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孔洞形状对大理岩渐进破坏力学特性影响研究 被引量：12
8
作者 李地元 朱泉企 李夕兵 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期58-66,共9页
为研究孔洞形状对岩石破坏特性的影响,对含不同形状孔洞大理岩进行单轴压缩实验,利用高速摄像仪记录孔洞周边裂纹的萌生、扩展和贯通直至试样破坏的过程,分析孔洞形状对大理岩力学特性、破坏模式、裂纹扩展特性的影响规律,以及试样所储... 为研究孔洞形状对岩石破坏特性的影响,对含不同形状孔洞大理岩进行单轴压缩实验,利用高速摄像仪记录孔洞周边裂纹的萌生、扩展和贯通直至试样破坏的过程,分析孔洞形状对大理岩力学特性、破坏模式、裂纹扩展特性的影响规律,以及试样所储存的能量与岩石变形破坏的关系。研究发现,孔洞形状对大理岩的力学特性有明显影响,且不同边界类型的孔洞有不同的裂纹扩展特性。另外,试样的宏观破坏是由远场裂纹迅速扩展的结果,而初始裂纹对材料破坏没起到关键作用。从能量的角度提出一个可判别岩石脆性破坏的能量跌落系数,还发现岩块弹射烈度与单位体积吸收能量的大小有关。通过FLAC3D对不同孔洞形状大理岩进行数值模拟,得到不同孔洞形状大理岩的应力分布和应力集中系数特征,其应力分布特征较好地反映了室内试验的破坏特征。 展开更多
关键词 岩石力学 大理岩 孔洞 裂纹扩展 能量 数值模拟
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混凝土桥面铺装层受力分析研究 被引量：9
9
作者 谭茶生 温靖赟 曾庆敦 《结构工程师》 2006年第5期34-39,共6页
本文对桥面铺装层建立一种分层剪滞模型,并结合线弹性断裂力学研究了混凝土公路桥中桥面板和铺装层组合体受车辆荷载作用下铺装层的破坏问题,求得了某工程实例中新、旧桥面铺装层中裂纹发生扩展时的强度。结果表明,新桥面铺装层(钢纤维... 本文对桥面铺装层建立一种分层剪滞模型,并结合线弹性断裂力学研究了混凝土公路桥中桥面板和铺装层组合体受车辆荷载作用下铺装层的破坏问题,求得了某工程实例中新、旧桥面铺装层中裂纹发生扩展时的强度。结果表明,新桥面铺装层(钢纤维增强混凝土)的强度极限明显高于旧桥面铺装层(普通混凝土)的强度极限。 展开更多
关键词 桥面铺装 钢纤维混凝土 裂纹扩展 强度极限 剪滞分析 能量法
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全断面岩石掘进机滚刀最优刀间距计算公式研究 被引量：11
10
作者 谭青 易念恩 +3 位作者 夏毅敏 朱逸 张旭辉 林赉贶 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期883-892,共10页
基于剪切与张拉破岩机制,提出拉剪综合失效机制假设;建立了非协同切削与协同切削体积模型,推导了协同切削模式的滚刀比能耗理论模型;通过离散元仿真得到滚刀侵入岩石裂纹长度与贯入度的映射关系;推导出滚刀最优刀间距理论公式;以全断面... 基于剪切与张拉破岩机制,提出拉剪综合失效机制假设;建立了非协同切削与协同切削体积模型,推导了协同切削模式的滚刀比能耗理论模型;通过离散元仿真得到滚刀侵入岩石裂纹长度与贯入度的映射关系;推导出滚刀最优刀间距理论公式;以全断面岩石掘进机(TBM)回转切削试验台为基础,水泥模拟料为切削对象,通过多次压痕试验得到滚刀贯入度和岩石裂纹长度的趋势曲线,验证了仿真结果;通过滚刀滚动破岩进行了12组不同贯入度与刀间距的物理切削试验,统计滚刀做功与岩石破碎体积,拟合得到比能耗关系曲线,验证了最优刀间距理论公式的结论。研究表明:TBM滚刀最优刀间距计算公式综合考虑了岩石特性与滚刀结构特性,适应性较广泛;刀间距超过滚刀协同工作距离时,滚刀破岩以剪切破碎为主;刀间距小于2倍岩石裂纹长度时,张拉破碎的影响更加明显;随着贯入度的增加,最优刀间距逐渐增大,而最优滚刀间距S与贯入度P之比(S/P)值则逐渐减小。 展开更多
关键词 TBM 滚刀 裂纹扩展 比能耗 最优刀间距 颗粒离散元
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含端部裂隙大理岩单轴压缩破坏及能量耗散特性 被引量：10
11
作者 韩震宇 李地元 +2 位作者 朱泉企 刘濛 李夕兵 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期1588-1596,共9页
对含端部双裂隙ϕ50 mm×50 mm的圆柱体大理岩试样进行单轴压缩试验,并利用高速摄影仪实时记录试样破坏过程,研究了端部裂隙长度和倾角对大理岩力学特性及裂纹扩展规律的影响.研究表明,当裂隙长度达到门槛值前,试样的单轴抗压强度的... 对含端部双裂隙ϕ50 mm×50 mm的圆柱体大理岩试样进行单轴压缩试验,并利用高速摄影仪实时记录试样破坏过程,研究了端部裂隙长度和倾角对大理岩力学特性及裂纹扩展规律的影响.研究表明,当裂隙长度达到门槛值前,试样的单轴抗压强度的弱化程度较低,弹性模量、峰值应变的变化较小.相对垂直裂隙,相同长度的倾斜裂隙对大理岩的影响更加显著.试验结果与理论分析均表明,裂纹一般不从端部垂直裂隙尖端起裂,试样的起裂裂纹大多发展为主裂纹,扩展过程中较少产生分支与分叉,试样表面会产生局部剥落,倾斜裂隙试样宏观上呈剪切或拉剪复合破坏,垂直裂隙试样呈劈裂拉伸破坏.试样能耗参数与单轴抗压强度的变化趋势一致,试样总应变能和其单轴抗压强度有较好的正相关关系.最后,比较了动、静载荷作用下含端部裂隙大理岩力学响应与裂纹扩展过程的差异. 展开更多
关键词 岩石力学 大理岩 端部裂隙 强度 裂纹扩展 能量演化
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基于巴西劈裂实验的层状页岩断裂特征试验研究 被引量：10
12
作者 王辉 李勇 +3 位作者 曹树刚 潘瑞凯 朱健尚 杨红运 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期604-612,共9页
为揭示层状页岩巴西圆盘试件破坏强度与裂纹特征关系的机理,对圆盘试件进行劈裂试验。利用高速照相机和声发射监测装置分析了试件的破断特征及声发射特征,探讨了试件的破断机理以及破断强度的影响因素。研究表明:1)圆盘试件的裂纹起裂... 为揭示层状页岩巴西圆盘试件破坏强度与裂纹特征关系的机理,对圆盘试件进行劈裂试验。利用高速照相机和声发射监测装置分析了试件的破断特征及声发射特征,探讨了试件的破断机理以及破断强度的影响因素。研究表明:1)圆盘试件的裂纹起裂点通常位于试件的中部或加载端处,当层理角度较小时,试件裂纹垂直于或斜交于层理面扩展,随层理角度逐渐增大,裂纹逐渐沿层理方向扩展;2)层理方向会影响试件应力场的分布,当层理角度为0°和90°时,试件中部会产生较大的水平拉应力,试件容易产生拉伸破坏,当层理角度为45°时,试件中部会产生较大的剪应力,试件容易产生剪切破坏;3)由于裂纹表面能密度的差异性,试件的破坏强度分别与总裂纹长度和相对层理裂纹长度成正相关和负相关关系;4)试件的声发射特征与其破断模式密切相关,当试件产生张拉破断时,声发射计数表现为单峰陡增特征,当试件产生剪切+张拉复合破断时,声发射计数表现为多段增长特征。 展开更多
关键词 层状页岩 巴西劈裂 裂纹扩展特征 破坏模式 能量理论
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脆性裂纹动态传播中的速度振荡现象和理论分析 被引量：9
13
作者 张振亚 段忠 周风华 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期729-738,共10页
设计了一种精确测量裂纹在预拉伸带板中的传播速度的实验装置,系统研究了裂纹在受不同预加载荷作用的不同尺寸的有机玻璃板中的传播行为.实验结果表明:在一个细长、上下表面固定的带板中,裂纹速度分为加速和稳定2个阶段.在稳定速度阶段... 设计了一种精确测量裂纹在预拉伸带板中的传播速度的实验装置,系统研究了裂纹在受不同预加载荷作用的不同尺寸的有机玻璃板中的传播行为.实验结果表明:在一个细长、上下表面固定的带板中,裂纹速度分为加速和稳定2个阶段.在稳定速度阶段,裂纹平均速度v0是预加载荷在板中储存的弹性能Wh的增函数.由于此时裂纹处于自相似传播阶段,可以认为材料的动态断裂能G c是裂纹传播速度v0的增函数,即材料存在"速度增韧性".当裂纹传播速度达到一定阈值,裂纹的传播速度出现明显的振荡现象,裂纹的振荡周期与断裂面出现的周期性沟槽的尺度一致.在更高的预加能量下,裂纹传播路径出现弯曲、微分岔以及宏观分岔现象.建立了一个描述裂纹在带板中的直线传播行为的动力学模型,并用这个模型模拟裂纹在传播过程中的速度振荡现象. 展开更多
关键词 有机玻璃板 动态裂纹传播 动态断裂能 速度振荡
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含孔试样孔周破坏的应变局部化特征 被引量：9
14
作者 张天军 景晨 +2 位作者 张磊 纪翔 潘红宇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4087-4094,共8页
抽采钻孔孔周裂纹漏气是瓦斯抽采浓度低的原因之一,裂纹是由应变局部化带演变形成。为探究应变局部化带特征与宏观裂纹之间的关系,开展含孔试样单轴压缩破坏试验,利用数字散斑相关测量方法获取试样表面破坏图像序列及其破坏过程中的全... 抽采钻孔孔周裂纹漏气是瓦斯抽采浓度低的原因之一,裂纹是由应变局部化带演变形成。为探究应变局部化带特征与宏观裂纹之间的关系,开展含孔试样单轴压缩破坏试验,利用数字散斑相关测量方法获取试样表面破坏图像序列及其破坏过程中的全场应变,分析不同阶段应变局部化带的分布特征,应力变化及能量演化过程。结果表明:根据受力与分布特征,应变局部化带分为主拉伸(T1),法向剪切(NS),第二主拉伸(T2)及倾斜剪切(IS),宏观主裂纹是由T2,NS和IS应变局部化带贯通所形成。形成T1和T2应变局部化带的主导因素是拉应力,NS应变局部化带是由拉应力与压应力共同作用形成,IS应变局部化带的主导因素为压应力。T2,NS和IS应变局部化带的能量积累分别是T1应变局部化带的2.2,1.8和1.6倍,加载至应变的73.6%时,T1应变局部化带率先释放能量,产生微破裂,应力峰值后,T1应变局部化带持续释放能量,T2应变局部化带的能量变化呈下降、上升和下降趋势,NS与IS应变局部化带的能量变化为上升和下降,说明试样破坏过程为局部化带之间的能量调整,能量的调整与局部化带演化相关联。结果表明了含孔试样破坏过程中孔周应变局部化带的特征规律,揭示了钻孔应变集中带区域易发生斜交裂隙的本质。 展开更多
关键词 含孔试样 瓦斯抽采 裂纹扩展 应变局部化带 数字散斑测量 能量演化
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水力耦合作用下裂隙岩体破裂扩展及声发射能量损伤规律 被引量：7
15
作者 陈云娟 高涛 +2 位作者 高成路 尹延春 李艳龙 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2325-2335,共11页
裂隙岩体稳定性在很大程度上受控于非连续面的分布形态和特性,在水力耦合条件下,裂隙的分布形态对地下洞室围岩稳定性尤为关键。首先,应用RFPA计算程序分析类岩石试件不同位置裂隙岩体的破裂过程、声发射特性及能量耗散规律;其次,根据... 裂隙岩体稳定性在很大程度上受控于非连续面的分布形态和特性,在水力耦合条件下,裂隙的分布形态对地下洞室围岩稳定性尤为关键。首先,应用RFPA计算程序分析类岩石试件不同位置裂隙岩体的破裂过程、声发射特性及能量耗散规律;其次,根据声发射自定义水力耦合条件下的岩体损伤模型;最后,对水力耦合条件下隧道裂隙围岩的损伤破坏过程进行了模拟研究。研究结果表明:受裂隙位置影响,岩体受到荷载作用时,在预制裂隙两端产生拉应力集中区,受压区分布于裂纹扩展区域,各工况裂纹扩展以张拉破坏为主,裂隙工况由中部向端部变化时,其破坏效应角β逐渐增大;孔隙水压能够促进拉应力的产生,对上部和下部裂隙工况的裂纹破坏起主导作用,对中部裂隙工况破坏具有一定辅助作用,裂隙内最大孔隙水压力随裂隙位置呈“U”形演化特征;孔隙水压力的初始加载值设置越大,各工况破坏时的峰值强度和最大水压力越低;预制裂隙形成的主破裂路径长度与声发射数目和能量累积能力呈正比关系,损伤变量指标随受载过程呈“稳增长—剧增长—稳增长”变化趋势;当裂隙处于隧道右上部时,对围岩稳定性影响最显著且围岩损伤具有滞后性。 展开更多
关键词 水力耦合 岩体破裂 裂纹扩展 声发射 能量损伤
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HfC颗粒对WC/Co复合材料裂纹萌生和扩展行为的影响 被引量：7
16
作者 颜新宇 王守仁 +2 位作者 温道胜 王高琦 刘文涛 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期628-635,共8页
以提高材料的韧性为目的,通过冷压、热压工艺制备出碳化钨基复合材料,对其断裂韧性、弯曲强度进行测试;利用SEM对HfC/WC/Co复合材料的微观形貌进行观察;基于裂纹扩展能量释放公式,构建了裂纹直行、裂纹偏转和裂纹分叉的应力强度因子与... 以提高材料的韧性为目的,通过冷压、热压工艺制备出碳化钨基复合材料,对其断裂韧性、弯曲强度进行测试;利用SEM对HfC/WC/Co复合材料的微观形貌进行观察;基于裂纹扩展能量释放公式,构建了裂纹直行、裂纹偏转和裂纹分叉的应力强度因子与裂纹长度的数学模型;借助仿真软件ABAQUS对裂纹直行、裂纹偏转、裂纹分叉、裂纹钉扎4种裂纹扩展方式进行了仿真验证;结果表明:添加适量的HfC可以有效改善复合材料的断裂韧性和弯曲强度;HfC和Co在基体中均匀分布,对复合材料强度和韧性的提高具有明显作用,改善机制为裂纹偏转、裂纹分叉、裂纹钉扎、穿晶断裂等协同作用将裂纹扩展尖端的应力分散或转移到HfC上,从而降低基体中裂纹尖端的应力集中,提高复合材料的韧性。 展开更多
关键词 碳化铪 裂纹扩展 能量释放率 增强增韧 ABAQUS
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齿根裂纹扩展对轮齿时变啮合刚度变化关系的分析
17
作者 周新涛 张文亭 +1 位作者 吴玉文 周锦涛 《科技创新与应用》 2024年第1期1-5,共5页
针对齿根裂纹扩展与时变啮合刚度的理论值与实际值偏差较大的问题,该文基于能量法对传统的时变啮合刚度模型进行优化,以获得理论时变啮合刚度的变化规律与实际情况接近。在传统理论时变啮合刚度理论模型的基础上,考虑轮齿的Hertz接触刚... 针对齿根裂纹扩展与时变啮合刚度的理论值与实际值偏差较大的问题,该文基于能量法对传统的时变啮合刚度模型进行优化,以获得理论时变啮合刚度的变化规律与实际情况接近。在传统理论时变啮合刚度理论模型的基础上,考虑轮齿的Hertz接触刚度、径向压缩刚度、轮齿的弯曲刚度和轮齿的剪切刚度,以及轮体的柔性变形量等因素,对传统的理论刚度模型进行改进。再采用能量法计算,验证改进的理论模型对健康轮齿、齿根裂纹扩展程度和裂纹扩展角度这3种不同状态下,获得轮齿时变啮合刚度的变化规律。研究结果表明,经改进后的理论刚度模型,计算得出时变啮合刚度变化规律的一致性较好。并且,得出时变啮合刚度值的大小,随着齿根裂纹故障严重程度的增大而减小,随着齿根裂纹扩展角度增大而增大。 展开更多
关键词 齿根裂纹 时变啮合刚度 裂纹扩展程度 裂纹扩展方向 能量法
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不同温度下Ti40合金的疲劳裂纹扩展行为 被引量：7
18
作者 吴欢 赵永庆 +1 位作者 曾卫东 李倩 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1403-1406,共4页
研究了Ti40合金在室温、300、500和600℃下的疲劳裂纹扩展行为,计算了Ti40合金在300、500、600℃下当△K为20MPam1/2时与裂纹扩展密切相关的表观激活能。结果表明:随温度升高,Ti40合金疲劳裂纹扩展速率增加;不同温度下的疲劳裂纹扩展曲... 研究了Ti40合金在室温、300、500和600℃下的疲劳裂纹扩展行为,计算了Ti40合金在300、500、600℃下当△K为20MPam1/2时与裂纹扩展密切相关的表观激活能。结果表明:随温度升高,Ti40合金疲劳裂纹扩展速率增加;不同温度下的疲劳裂纹扩展曲线在△K为45.50MPam1/2处相交于一点。表观激活能值随温度升高先增加后减小,在500℃时达到最大,由此可见,500℃是Ti40合金热力学等性质发生变化的转折点。 展开更多
关键词 TI40合金 温度 疲劳裂纹扩展 表观激活能
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PVB夹层玻璃裂纹扩展的参数化实验研究 被引量：7
19
作者 陈晶晶 许骏 +3 位作者 刘博涵 孙岳霆 徐晓庆 李一兵 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期235-240,共6页
为对风窗玻璃安全设计提供依据,利用落锤实验台结合高速摄影装置对PVB夹层玻璃板进行面外冲击实验,记录裂纹的动态扩展过程,并根据裂纹扩展速度与加速度曲线来研究裂纹的扩展行为。接着在此基础上进行了参数化实验,研究冲击能量和PVB薄... 为对风窗玻璃安全设计提供依据,利用落锤实验台结合高速摄影装置对PVB夹层玻璃板进行面外冲击实验,记录裂纹的动态扩展过程,并根据裂纹扩展速度与加速度曲线来研究裂纹的扩展行为。接着在此基础上进行了参数化实验,研究冲击能量和PVB薄膜厚度对裂纹扩展特性的影响。最后,基于大量的参数化实验数据,采用概率统计方法对裂纹的宏观形态进行了研究。结果表明,玻璃裂纹扩展的速度、加速度和环形裂纹出现的频度皆与PVB薄膜厚度和冲击能量有显著的相关性。 展开更多
关键词 PVB夹层玻璃 裂纹扩展 参数化实验 冲击能量 夹层厚度
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三轴压缩条件下单裂隙花岗岩破坏特性研究 被引量：6
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作者 黄明智 李新平 +2 位作者 王刚 刘婷婷 徐坤 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期1208-1218,共11页
基于常规三轴压缩室内试验分析不同倾角和张开度的单裂隙花岗岩宏观破坏特性,进一步结合颗粒流离散元分析法,对裂纹扩展、能量转化等规律进行探究,结果表明:裂隙倾角α对岩石力学特性影响显著,随着α增加,弹性模量呈现单调增大趋势,同... 基于常规三轴压缩室内试验分析不同倾角和张开度的单裂隙花岗岩宏观破坏特性,进一步结合颗粒流离散元分析法,对裂纹扩展、能量转化等规律进行探究,结果表明:裂隙倾角α对岩石力学特性影响显著,随着α增加,弹性模量呈现单调增大趋势,同时三轴抗压强度表现出先减小后增大规律,在约60°时达到最小值;随着裂隙倾角的增加,岩石破坏模式逐渐由拉剪混合破坏向宏观剪切破坏转变;裂隙张开度增大,将导致岩石三轴抗压强度大幅下降,围绕初始预制裂隙形成更宽的破碎带;岩石破坏过程中,裂纹数量整体呈“S”型累积,其突变点与应力-应变曲线的弹、塑性和破坏特征点一致;能量耗散与细观劣化特征具有较好的相关性,岩石结构劣化及失稳破坏本质上是能量储存、耗散、释放的过程。 展开更多
关键词 单裂隙花岗岩 三轴压缩 颗粒流程序 裂纹扩展 能量转化
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