用SCDC试样测试岩石动态断裂韧度的新方法 被引量：30

1

作者 杨井瑞 张财贵 +2 位作者 周妍 朱哲明 王启智 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期279-292,共14页

利用大直径(?100 mm)分离式霍普金森压杆对大尺寸(150 mm×80 mm)压缩单裂纹圆孔板(SCDC)试样冲击加载,采用实验–数值–解析法测定了青砂岩的I型动态起裂韧度和动态扩展韧度。试样的起裂时刻和裂纹扩展速度由黏贴在裂尖附近的裂纹... 利用大直径(?100 mm)分离式霍普金森压杆对大尺寸(150 mm×80 mm)压缩单裂纹圆孔板(SCDC)试样冲击加载,采用实验–数值–解析法测定了青砂岩的I型动态起裂韧度和动态扩展韧度。试样的起裂时刻和裂纹扩展速度由黏贴在裂尖附近的裂纹扩展计确定,通过对比发现,裂纹扩展计的准确性和灵敏性都比黏贴在同一试样对应位置的普通应变片更好。实验–数值–解析法根据实验数据获取试样两端的加载历程,利用有限元数值计算和普适函数的半解析修正,综合考虑材料惯性效应和裂纹扩展速度对动态应力强度因子的影响,较准静态方法更适于采用大尺寸试样确定岩石动态断裂韧度。实验–数值–解析法所确定的高加载率和高裂纹扩展速度下砂岩的动态断裂韧度值分别随动态加载率和裂纹扩展速度的提高而增加。最后,通过对SCDC试样裂纹扩展路径上应变片的断裂时间分析,确定了利用SCDC试样实现动态止裂的可能性。 展开更多

关键词 岩石力学 压缩单裂纹圆孔板 动态起裂韧度 动态扩展韧度 实验–数值–解析法 裂纹扩展计 普适函数

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采用压缩单裂纹圆孔板确定岩石动态起裂、扩展和止裂韧度 被引量：19

2

作者 张财贵 曹富 +3 位作者 李炼 周妍 黄润秋 王启智 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期624-635,共12页

爆炸、冲击、地震等人为或自然灾害不可避免,经常造成大量土木工程设施的破坏,因此岩石在动态载荷作用下的行为受到特别关注.岩石动态断裂韧度是评价岩石抵抗裂纹动态起裂、扩展和止裂性能的材料参数,开展岩石动态断裂韧度测试方法的研... 爆炸、冲击、地震等人为或自然灾害不可避免,经常造成大量土木工程设施的破坏,因此岩石在动态载荷作用下的行为受到特别关注.岩石动态断裂韧度是评价岩石抵抗裂纹动态起裂、扩展和止裂性能的材料参数,开展岩石动态断裂韧度测试方法的研究对相关理论基础和实验技术的要求较高.岩石动态断裂韧度分为动态起裂、动态扩展、动态止裂三种,虽然关于动态起裂和动态扩展的研究已有一些成果,对岩石动态止裂的研究仍是一个难题,至今几乎无人问津.研究表明,在分离式霍普金森压杆撞击压缩单裂纹圆孔板岩石试样的I型动态断裂试验中,动态起裂、扩展、止裂的全过程可以由黏贴在压缩单裂纹圆孔板试样上的裂纹扩展计监测,岩石的动态起裂、扩展、止裂韧度可以用实验-数值-解析法确定.特别值得一提的是首次测出了岩石的动态止裂韧度.裂纹扩展计信号还显示,压缩单裂纹圆孔板在止裂后,停止的裂纹还会再次动态起裂、扩展并超出裂纹扩展计的检测范围.从能量的角度分析了动态止裂的过程,指出测试动态止裂韧度时要注意的一些问题.结果显示,岩石动态起裂韧度和动态扩展韧度分别随动态加载率和裂纹扩展速度的增大而增大,岩石动态起裂韧度略大于动态止裂韧度. 展开更多

关键词 压缩单裂纹圆孔板 动态起裂韧度 动态扩展韧度 动态止裂韧度 裂纹扩展计 实验-数值-解析法

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冲击加载下的砂岩动态断裂全过程的实验和分析 被引量：12

3

作者 李炼 杨丽萍 +1 位作者 曹富 王启智 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1912-1922,共11页

采用圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘（HSCFBD）新型试样在直径为100 mm的分离式霍普金森压杆上进行径向冲击加载,完成I型动态断裂实验,首次研究了砂岩的动态断裂全过程。实验表明,在低加载气压（0.16-0.17 MPa）驱动炮弹条件下,炮弹撞击速... 采用圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘（HSCFBD）新型试样在直径为100 mm的分离式霍普金森压杆上进行径向冲击加载,完成I型动态断裂实验,首次研究了砂岩的动态断裂全过程。实验表明,在低加载气压（0.16-0.17 MPa）驱动炮弹条件下,炮弹撞击速度为3.7-4.4 m/s,检测到试样的破裂历经裂纹的动态起裂、扩展和止裂3个阶段,止裂后到第2次起裂开始,裂纹停滞较长一段时间。采用裂纹扩展计测得裂纹起裂、扩展和止裂完整过程的瞬时时间,以此确定试样的动态起裂时刻、裂纹扩展速度和止裂时刻,并运用实验-数值-解析法分别得到砂岩的动态起裂韧度、扩展韧度和止裂韧度。从微观角度分析了动态起裂韧度和起裂时间的加载率效应。最后,初步讨论了试样内应力波反射对止裂的影响。 展开更多

关键词 圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘 动态断裂全过程 动态起裂韧度 动态扩展韧度 动态止裂韧度

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用边裂纹平台圆环试样测试岩石的Ⅰ型动态断裂韧度 被引量：11

4

作者 张财贵 周妍 +1 位作者 杨井瑞 王启智 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期691-700,共10页

用大直径(φ100 mm)分离式霍普金森压杆径向冲击边裂纹平台圆环试样,测试砂岩的Ⅰ型动态断裂韧度。使用裂纹扩展计(crack propagation gauge,CPG)测定试样起裂时刻和裂纹扩展速度,结果表明裂纹扩展计测定比传统电阻应变片更为灵敏,测定... 用大直径(φ100 mm)分离式霍普金森压杆径向冲击边裂纹平台圆环试样,测试砂岩的Ⅰ型动态断裂韧度。使用裂纹扩展计(crack propagation gauge,CPG)测定试样起裂时刻和裂纹扩展速度,结果表明裂纹扩展计测定比传统电阻应变片更为灵敏,测定结果更接近裂纹破坏真实情况。用实验-数值法确定了试样的动态起裂韧度,采用实验-数值法并结合普适函数进一步求得砂岩的动态扩展韧度。研究发现在一定范围内动态起裂韧度随加载率的增加而增大,而动态扩展韧度随裂纹扩展速度的变大而略微增加。 展开更多

关键词 边裂纹平台圆环 动态起裂韧度 动态扩展韧度 普适函数 裂纹扩展计 实验-数值法

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中低速冲击载荷下巷道内裂纹的动态响应 被引量：10

5

作者 周磊 朱哲明 +1 位作者 董玉清 应鹏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1363-1372,共10页

由于爆破开挖,巷道内常含有径向裂隙,并影响巷道的稳定性,为了详细地研究含径向裂纹巷道在冲击载荷作用下的动态断裂行为,采用砂岩材料制作巷道模型试样进行中低速冲击动态断裂试验,并采用AUTODYN有限差分软件进行数值模拟分析。分析巷... 由于爆破开挖,巷道内常含有径向裂隙,并影响巷道的稳定性,为了详细地研究含径向裂纹巷道在冲击载荷作用下的动态断裂行为,采用砂岩材料制作巷道模型试样进行中低速冲击动态断裂试验,并采用AUTODYN有限差分软件进行数值模拟分析。分析巷道对称轴线上的径向裂纹在冲击荷载作用下的扩展特性及止裂现象,并采用试验–数值–解析法计算出裂纹的起裂韧度及扩展速度等参数。研究结果表明:(1)巷道围岩在静力载荷作用和动力载荷作用下的破坏行为有较大差异,动力载荷下破坏仅是裂纹尖端处的起裂、扩展;而静力载荷下破坏除了发生在裂纹尖端处,也会在巷道拱肩、拱脚及两侧帮处发生破坏。(2)巷道对称轴线上的裂纹在冲击载荷下的扩展路径大致沿着裂纹的原方向扩展,扩展路径中存在明显的止裂现象。(3)采用试验–数值–解析法能够较好地计算出裂纹的起裂速度及扩展速度,进一步采用位移外推法能够求解出巷道内裂纹的动态应力强度因子时程曲线,利用测试的裂纹起裂时间确定起裂韧度。 展开更多

关键词 岩石力学 巷道 裂纹 冲击载荷 数值模拟 扩展速度 动态起裂韧度

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中低速冲击载荷作用下SCT岩石试样Ⅰ型裂纹的动态扩展行为 被引量：8

6

作者 董玉清 朱哲明 +2 位作者 王蒙 周磊 应鹏 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2821-2830,共10页

为研究侧开单裂纹三角形(SCT)岩石试样的动态扩展行为和断裂韧度,采用落锤冲击实验系统进行动态加载,通过裂纹扩展计(CPG)得到裂纹的断裂时间和扩展速度;用有限差分软件AUTODYN进行数值模拟,验证实验结果的可靠性;将实验测量的载荷条件... 为研究侧开单裂纹三角形(SCT)岩石试样的动态扩展行为和断裂韧度,采用落锤冲击实验系统进行动态加载,通过裂纹扩展计(CPG)得到裂纹的断裂时间和扩展速度;用有限差分软件AUTODYN进行数值模拟,验证实验结果的可靠性;将实验测量的载荷条件代入有限元软件ABAQUS建立的数值模型中,得到动态应力强度因子时程曲线,通过普适函数修正后,利用断裂时间得到动态断裂韧度。研究结果表明:SCT试件构型能够较好地应用于岩石动态扩展行为的研究;砂岩的扩展韧度与裂纹扩展速度呈负相关;数值模拟得到的裂纹扩展路径与实验结果基本一致,裂纹扩展速度不为常数;岩石裂纹动态扩展过程中可能存在止裂现象,止裂韧度大于扩展韧度,但与起裂韧度相差不大。 展开更多

关键词 侧开单裂纹三角形试件 动态起裂韧度 动态扩展韧度 落锤冲击 数值模拟

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用圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘和实验-数值-解析法确定砂岩的动态起裂和扩展韧度 被引量：5

7

作者 周妍 张财贵 王启智 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期37-47,共11页

在I型(张开型)动态断裂实验中,利用大直径(?100 mm)分离式霍普金森压杆径向冲击圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘试样。考虑了材料惯性效应和裂纹扩展速度对动态应力强度因子的影响,用实验-数值-解析法确定了高加载率和高裂纹扩展速度情况下... 在I型(张开型)动态断裂实验中,利用大直径(?100 mm)分离式霍普金森压杆径向冲击圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘试样。考虑了材料惯性效应和裂纹扩展速度对动态应力强度因子的影响,用实验-数值-解析法确定了高加载率和高裂纹扩展速度情况下,砂岩的动态起裂韧度和动态扩展韧度。由动态实验获取试样的动荷载历程,采用裂纹扩展计(Crack Propagation Gauge,CPG)测定试样断裂时刻和裂纹扩展速度,获得裂纹扩展速度对应的普适函数值。然后将动荷载历程带入到有限元软件中进行动态数值模拟,求出静止裂纹的动态应力强度因子历程,再用普适函数值对其进行近似修正。最后根据试样的起裂时刻和穿过CPG中点的时刻,由相应的动态应力强度因子历程分别确定砂岩的动态起裂和动态扩展韧度,它们分别随动态加载率和裂纹扩展速度的提高而增加。 展开更多

关键词 圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘 实验-数值-解析法 动态起裂韧度 动态扩展韧度 裂纹扩展计 普适函数

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中低速冲击下Ⅰ型裂纹的动态断裂韧度研究 被引量：5

8

作者 应鹏 朱哲明 +2 位作者 周磊 董玉清 王雄 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S2期338-345,共8页

起裂韧度和扩展韧度是分别用来判别裂纹起裂和扩展的两个重要材料参数,为了探索在中低速冲击荷载下岩石的起裂韧度和扩展韧度的测试方法,选择砂岩单裂纹半圆孔板试样以中低速落锤试验机进行了冲击,并利用裂纹扩展计和应变片测试裂纹的... 起裂韧度和扩展韧度是分别用来判别裂纹起裂和扩展的两个重要材料参数,为了探索在中低速冲击荷载下岩石的起裂韧度和扩展韧度的测试方法,选择砂岩单裂纹半圆孔板试样以中低速落锤试验机进行了冲击,并利用裂纹扩展计和应变片测试裂纹的起裂时间及裂纹扩展速度。使用AUTODYN有限差分软件,裂纹软化模型及线性状态方程建立了相应的数值计算模型,结合实验-数值法确定预制裂纹的起裂韧度和扩展韧度,结果表明:动态冲击载荷下裂纹扩展速度不是一个常数;对于隆昌青砂岩,其动态扩展韧度与裂纹扩展速度成反比关系,扩展速度越大,扩展韧度越小;材料扩展韧度不是一个独立的材料参数,而是一个与裂纹扩展速度有关的参数。 展开更多

关键词 动态裂纹扩展 数值模拟 冲击荷载 起裂韧度 扩展韧度

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冻融循环对含纯Ⅰ型裂隙围岩的动态起裂特性影响规律 被引量：4

9

作者 姜亚成 周磊 +3 位作者 朱哲明 李剑飞 牛草原 应鹏 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期76-86,共11页

以寒区隧道为工程背景研究在冻融循环作用下围岩内Ⅰ型裂纹的动态起裂特性演化规律,采用隧道模型试件作为研究对象,开展冻融循环试验与大尺度落锤冲击试验,得到岩石试件经历不同冻融循环次数后的相关力学参数,并在裂纹尖端粘贴裂纹扩展... 以寒区隧道为工程背景研究在冻融循环作用下围岩内Ⅰ型裂纹的动态起裂特性演化规律,采用隧道模型试件作为研究对象,开展冻融循环试验与大尺度落锤冲击试验,得到岩石试件经历不同冻融循环次数后的相关力学参数,并在裂纹尖端粘贴裂纹扩展计(crack propagation gauge,CPG)测量预制裂纹的动态起裂时间。采用有限元软件建立相应的数值模型计算裂纹尖端的动态应力强度因子,采用试验-数值法计算动态起裂韧度,随后采用电镜对冻融循环后的试样进行扫描,研究冻融循环对岩石材料的细观损伤机制。研究结果表明:随着冻融循环次数的增加,岩石材料的纵波、横波波速与弹性模量逐渐减小,而泊松比逐渐增大;砂岩材料的动态起裂韧度随着冻融循环次数的增加逐渐减小,表征线性反比例的特性;材料内部的胶结物质会由于冻融循环的影响而流失,材料的孔隙和裂纹也随着冻融循环次数的增加而变多变大。 展开更多

关键词 冻融循环 隧道模型 动态起裂韧度 细观损伤机制

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巷道内径向裂纹在冲击载荷作用下的起裂与扩展研究 被引量：2

10

作者 周磊 朱哲明 +2 位作者 董玉清 应鹏 王磊 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期256-264,共9页

为了研究在冲击载荷作用下巷道围岩周边径向裂纹的破坏机制,利用落锤冲击试验机冲击含径向裂纹的砂岩拱形巷道模型,裂纹与巷道拱顶圆弧圆心成不同倾角(θ=0°～90°),借助裂纹扩展计及应变片确定试样裂纹的起裂时刻及裂纹传播速... 为了研究在冲击载荷作用下巷道围岩周边径向裂纹的破坏机制,利用落锤冲击试验机冲击含径向裂纹的砂岩拱形巷道模型,裂纹与巷道拱顶圆弧圆心成不同倾角(θ=0°～90°),借助裂纹扩展计及应变片确定试样裂纹的起裂时刻及裂纹传播速度,并分析裂纹扩展路径中的止裂问题和计算起裂韧度,随后进行相关的数值模拟。研究发现:Ⅰ/Ⅱ复合型裂纹的扩展行为与Ⅰ型及Ⅱ型起裂韧度都有较大关系,同时与预制裂纹倾角θ也有较大关系,动载荷下的Ⅰ型起裂韧度与静载荷下的Ⅰ型起裂韧度存在很大差异;纯Ⅰ型裂纹起裂方向与原裂纹方向相同,并在扩展过程中存在止裂现象,但Ⅰ/Ⅱ复合型裂纹与原裂纹成一定夹角起裂并扩展形成翼型裂纹,随后沿着巷道的对称轴中间区域进行扩展;巷道模型在动力载荷作用与静力载荷作用下,两侧边墙的破坏行为有很大差别。 展开更多

关键词 巷道 裂纹倾角 复合裂纹 冲击载荷 动态起裂韧度 动态扩展

原文传递

不同方向冲击加载作用下含裂纹巷道的破坏行为

11

作者 周磊 朱哲明 +3 位作者 范勇 刘瑞峰 邓帅 董玉清 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1921-1929,共9页

为了研究来自不同方向的冲击加载作用对含裂纹巷道围岩破坏方式的影响,采用青砂岩作为试验材料,进行相应的模型试验研究。首先,在巷道围岩的圆拱顶处设置单裂纹以模拟围岩内天然的裂纹缺陷;随后,采用冲击试验机进行动态加载试验,通过应... 为了研究来自不同方向的冲击加载作用对含裂纹巷道围岩破坏方式的影响,采用青砂岩作为试验材料,进行相应的模型试验研究。首先,在巷道围岩的圆拱顶处设置单裂纹以模拟围岩内天然的裂纹缺陷;随后,采用冲击试验机进行动态加载试验,通过应变计确定巷道模型内预制裂纹起裂时间及扩展速度,并进行相应的数值模拟分析,得到裂纹的扩展路径规律与巷道围岩的破坏方式;最后,将数值模拟结果与试验结果进行对比分析。研究结果表明:当冲击载荷来源于拱顶时,巷道围岩破坏主要为裂纹起裂、扩展,拱底发生拉伸破坏;当冲击载荷来源于侧帮时,巷道围岩仅在两侧拱肩处发生破坏。巷道围岩内预制裂纹的动态起裂韧度与冲击加载方向偏向角有关。在相同动态载荷作用下,巷道断面拱肩与拱脚压应力较大,容易产生拉伸破坏,动态稳定性较小。 展开更多

关键词 巷道 复合型裂纹 冲击加载方向 起裂时间 破坏方式 动态起裂韧度

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改性双基推进剂的动态断裂实验研究

12

作者 汪文强 鞠玉涛 +1 位作者 郑健 赵超 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期29-33,共5页

为研究改性双基推进剂的动态断裂特性,利用直裂缝平台巴西圆盘试件,运用分离式霍普金森压杆系统对推进剂材料进行冲击实验研究。基于一维应力波理论,通过压杆上应变片测定的信号确定试件所受冲击载荷随时间的变化。采用在试件上贴应变... 为研究改性双基推进剂的动态断裂特性,利用直裂缝平台巴西圆盘试件,运用分离式霍普金森压杆系统对推进剂材料进行冲击实验研究。基于一维应力波理论,通过压杆上应变片测定的信号确定试件所受冲击载荷随时间的变化。采用在试件上贴应变片的方法,用记录的最大信号值确定材料的起裂时刻。在验证实验数据有效性的前提下,获得了此种推进剂材料在不同速率下的起裂韧度。结果表明:动态条件下采用应变片测定推进剂材料起裂时刻的方法是可行和有效的;改性双基推进剂材料起裂韧性具有明显的加载率敏感性,起裂韧性随加载率呈线性增长关系。 展开更多

关键词 改性双基推进剂 动态断裂 起裂韧度 加载率

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40Cr材料动态起裂韧性K_（Id）（σ）的实验测试 被引量：14

13

作者 李玉龙 郭伟国 +4 位作者 贾德新 刘元镛 罗景润 杜君 陈裕泽 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期21-30,共10页

描述了利用Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ压杆技术加载三点弯曲试样测试４０Ｃｒ，材料动态起裂韧性ＫＩｄ（σ）的试验方法。试样上的动态载荷历程由Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ杆直接测得，并分别代入动态有限元程序及近似公式求得动态应力强度因子历史... 描述了利用Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ压杆技术加载三点弯曲试样测试４０Ｃｒ，材料动态起裂韧性ＫＩｄ（σ）的试验方法。试样上的动态载荷历程由Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ杆直接测得，并分别代入动态有限元程序及近似公式求得动态应力强度因子历史；由贴在试样裂尖附近的应变片确定起裂时间，最终确定起裂时的动态应力强度因子值，即动态起裂韧性ＫＩｄ（σ）。试验结果表明：利用Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ压杆技术加载三点弯曲试样测试材料动态起裂韧性的方法是可行的，起裂时，动态有限元的位移法、应力法及近似公式法求得的动态应力强度因子值比较吻合；在本文的载荷速率下，４０Ｃｒ材料动态起裂韧性ＫＩｄ（σ）与准静态裂韧性ＫＩｄ（σ）相比，降低了约２８％。 展开更多

关键词 动态起裂韧性 应力强度因子 三点弯曲试样

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用应变片法确定混凝土动态起裂时间的研究 被引量：17

14

作者 樊鸿 张盛 王启智 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期153-156,共4页

在混凝土等准脆性材料的动态起裂韧度K_(1d)测试中,准确确定试件裂尖的起裂时间是测试工作的关键。采用分离式霍普金森压杆系统,对圆孔裂纹平台巴西圆盘混凝土试件进行动态径向冲击试验,通过在裂尖粘贴应变片的方法来确定起裂时间。讨... 在混凝土等准脆性材料的动态起裂韧度K_(1d)测试中,准确确定试件裂尖的起裂时间是测试工作的关键。采用分离式霍普金森压杆系统,对圆孔裂纹平台巴西圆盘混凝土试件进行动态径向冲击试验,通过在裂尖粘贴应变片的方法来确定起裂时间。讨论了应变片在裂纹尖端的粘贴位置、粘贴方向等因素对起裂时间测试值的影响,结果表明裂尖应变片的最佳粘贴方式是:在裂纹延长线上或在裂尖并与裂纹垂直的线上,都距离裂尖3 mm左右,且粘贴方向与裂纹延长线垂直。给出了考虑贴片位置和试件厚度的起裂时间计算公式。 展开更多

关键词 动态起裂韧度 起裂时间 应变片法 圆孔裂纹平台巴西圆盘 混凝土

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用裂纹张开位移计算三点弯曲试样的动态应力强度因子 被引量：9

15

作者 李玉龙 刘元镛 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期249-258,共10页

给出了一种由裂纹的动态张开位移计算三点弯曲试样的动态应力强度因子的简单方法。对于两种不同几何尺寸的试样,在三类不同载荷作用下给出了数植算例,并与完全的动态有限元方法的计算结果进行了比较。结果表明:两种方法的计算结果相当... 给出了一种由裂纹的动态张开位移计算三点弯曲试样的动态应力强度因子的简单方法。对于两种不同几何尺寸的试样,在三类不同载荷作用下给出了数植算例,并与完全的动态有限元方法的计算结果进行了比较。结果表明:两种方法的计算结果相当一致。最后,还给出了由测定三点弯曲试样的裂纹张开位移确定试样的动态应力强度因子,最终确定材料动态起裂韧性的方法。 展开更多

关键词 动态 应力强度因子 裂纹 张开位移

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用CSTBD试样确定砂岩的动态起裂和扩展韧度 被引量：15

16

作者 杨井瑞 张财贵 +1 位作者 周妍 王启智 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期264-271,共8页

利用大直径霍普金森压杆径向冲击中心直裂纹巴西圆盘(CSTBD)砂岩试样,完成Ⅰ型动态断裂实验。利用实验-数值方法确定了不同动态加载率下砂岩的动态起裂韧度;结合实验-数值法以及普适函数确定了不同裂纹扩展速度下砂岩的动态扩展韧度。... 利用大直径霍普金森压杆径向冲击中心直裂纹巴西圆盘(CSTBD)砂岩试样,完成Ⅰ型动态断裂实验。利用实验-数值方法确定了不同动态加载率下砂岩的动态起裂韧度;结合实验-数值法以及普适函数确定了不同裂纹扩展速度下砂岩的动态扩展韧度。为验证普适函数法和实验-数值法的有效性,将实验所得结果与其他学者的研究成果进行了对比分析,得到了相同的规律。所确定的岩石动态起裂韧度和动态扩展韧度分别随动态加载率的提高和裂纹扩展速度的提高而增加。 展开更多

关键词 固体力学 动态起裂韧度 动态扩展韧度 实验-数值法 普适函数 中心直裂纹巴西圆盘

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利用三点弯曲试样测试材料动态起裂韧性的技术与展望 被引量：9

17

作者 李玉龙 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 1993年第5期12-18,共7页

详细论述了利用三点弯曲试样测试材料动态起裂韧性的技术与发展,包括试样的选取,加载方法及动态应力强度因子的确定等。给出了计算三点弯曲试样动态应力强度因子的简单公式以及动态起裂韧性的测定方法。作者最后列出了我国目前在动态起... 详细论述了利用三点弯曲试样测试材料动态起裂韧性的技术与发展,包括试样的选取,加载方法及动态应力强度因子的确定等。给出了计算三点弯曲试样动态应力强度因子的简单公式以及动态起裂韧性的测定方法。作者最后列出了我国目前在动态起裂韧性测试技术方面亟待研究的一些课题,并提出了自己的看法。 展开更多

关键词 材料 弯曲试验 试样 断裂韧性

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一种弹塑性材料动态起裂韧度的J表征和测试方法 被引量：5

18

作者 宫能平 夏源明 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期185-191,共7页

在数值计算的基础上提出了一个弹塑性材料动态起裂韧度的J表征和测试方法这一方法利用自行研制的间接杆-杆型冲击拉伸试验装置,对周边切口的短圆柱试件实施基于一维试验原理的弹塑性材料动态断裂试验;利用试件两端的平均载荷-相对位移曲... 在数值计算的基础上提出了一个弹塑性材料动态起裂韧度的J表征和测试方法这一方法利用自行研制的间接杆-杆型冲击拉伸试验装置,对周边切口的短圆柱试件实施基于一维试验原理的弹塑性材料动态断裂试验;利用试件两端的平均载荷-相对位移曲线(P-δ)或平均载荷-裂纹张开位移曲线(P-Δ),推广Rice远场公式获得动态J积分;采用柔度变化率法确定裂纹起裂点,从而得到动态起裂韧度J_(ID)。这一方法的优点在于利用P-δ或P-Δ曲线将外力对试件所做的与裂纹运动无关的质心惯性运动动能近似地从总能量中分离出来,且平均载荷P在起裂前以至失稳扩展前是单调增的,同时试验获得的P-δ和P-Δ曲线光滑,这使得用J积分作为裂纹尖端的表征参量以及用柔度变化率法确定起裂点和失稳点具有坚实的物理基础。 展开更多

关键词 弹塑性材料 动态起裂韧度 J积分表征 测试方法 动态断裂试验 周边切口短圆柱试件 冲击拉伸试验

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冲击载荷作用下管道焊缝裂纹的动态断裂韧性计算 被引量：1

19

作者 吴云刚 李朋洲 +1 位作者 许泽建 李玉龙 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S2期661-663,共3页

冲击载荷作用下管道焊缝裂纹的起始扩展研究对管道系统的安全性和寿命预测具有重要意义。文章以实验为基础,采用大型有限元软件ABAQUS对动态断裂实验进行有限元数值模拟,研究三维动态断裂力学的有限元建模技术及其有限元网格生成技术。... 冲击载荷作用下管道焊缝裂纹的起始扩展研究对管道系统的安全性和寿命预测具有重要意义。文章以实验为基础,采用大型有限元软件ABAQUS对动态断裂实验进行有限元数值模拟,研究三维动态断裂力学的有限元建模技术及其有限元网格生成技术。通过计算,得到了0Cr18Ni10Ti管道焊缝材料在冲击载荷作用下的动态起裂韧性。 展开更多

关键词 0Cr18Ni10Ti管道焊缝 动态起裂韧性 冲击载荷 有限元法

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基于Hopkinson技术的CMDB推进剂动态起裂韧性实验

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作者 郑健 汪文强 +2 位作者 陈雄 周长省 许进升 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2522-2529,共8页

为了研究改性双基(CMDB)推进剂的动态起裂韧性,利用Hopkinson实验技术对CMDB推进剂的含切缝半圆形(NSCB)试件进行了冲击实验.运用脉冲整形技术,获得了CMDB推进剂的载荷-位移曲线.采用改进型柔度变化率法得到NSCB推进剂试件的起裂点.通过... 为了研究改性双基(CMDB)推进剂的动态起裂韧性,利用Hopkinson实验技术对CMDB推进剂的含切缝半圆形(NSCB)试件进行了冲击实验.运用脉冲整形技术,获得了CMDB推进剂的载荷-位移曲线.采用改进型柔度变化率法得到NSCB推进剂试件的起裂点.通过ABAQUS有限元软件对NSCB试件的无量纲结构因子进行了标定,并获得了NSCB的动态起裂韧性.利用电镜扫描设备分析了NSCB试件断裂的微观机理,研究结果表明:在加载率为5.41×105~8.94×105 MPa·m1/2·s^(-1)范围内,CMDB推进剂的动态起裂韧性具有显著的加载率敏感性.结合电镜扫描图分析,随着加载率的增大,断面内部颗粒微观结构的破坏形貌逐渐恶化,消耗的能量相应增大. 展开更多

关键词 改性双基推进剂 Hopkinson实验技术 动态起裂韧性 柔度变化率法 加载率敏感性

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