V型切口脆性断裂的最大周向应力准则 被引量：6

1

作者 刘小妹 刘一华 梁拥成 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2004年第9期1043-1046,共4页

基于2个基本假设,建立了I-II复合型V型切口脆性断裂的最大周向应力准则。给出了I型V型切口的临界应力强度因子与I型裂纹的临界应力强度因子之间的关系,并用有机玻璃板材加工成2种I-II复合型V型切口试样,进行了实验验证。实验结果表明,... 基于2个基本假设,建立了I-II复合型V型切口脆性断裂的最大周向应力准则。给出了I型V型切口的临界应力强度因子与I型裂纹的临界应力强度因子之间的关系,并用有机玻璃板材加工成2种I-II复合型V型切口试样,进行了实验验证。实验结果表明,所提出的I-II复合型V型切口脆性断裂的最大周向应力准则与实验结果基本吻合。 展开更多

关键词 V型切口 脆性断裂 最大周向应力准则

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钢纤维增强水泥基复合材料增韧机理研究 被引量：5

2

作者 曲博扬 卿龙邦 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第5期1522-1528,共7页

钢纤维可有效阻碍水泥基材料中微裂缝的产生和发展,提高其抗裂能力。基于Eshebly等效夹杂理论和最大周向应力准则,获得了平面应力条件下无限大薄板中裂缝与钢纤维相互作用的应力强度因子(SIF)解,推导了掺入纤维后的Ⅰ-Ⅱ复合型断裂裂缝... 钢纤维可有效阻碍水泥基材料中微裂缝的产生和发展,提高其抗裂能力。基于Eshebly等效夹杂理论和最大周向应力准则,获得了平面应力条件下无限大薄板中裂缝与钢纤维相互作用的应力强度因子(SIF)解,推导了掺入纤维后的Ⅰ-Ⅱ复合型断裂裂缝尖端最大应力表达式。根据掺入钢纤维前后裂缝尖端最大应力比,分析了钢纤维方向、位置和弹性模量对增韧效果的影响。结果表明,钢纤维通过改变裂缝尖端应变场,影响应力强度因子,从而降低尖端最大应力。当钢纤维方向与裂缝方向垂直时,裂缝尖端最大应力比最小,定向后钢纤维的增韧效果最明显。钢纤维的增韧效果主要受纤维方向影响,而受纤维弹性模量的影响小。 展开更多

关键词 钢纤维增强水泥基复合材料 复合型断裂 定向钢纤维 应力强度因子 最大周向应力准则 增韧机理

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不同围压下含预制裂隙煤体裂隙演化特征研究 被引量：2

3

作者 王磊 刘化强 +2 位作者 李少波 陈礼鹏 刘怀谦 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期786-797,共12页

为探究不同围压下含预制裂隙煤体裂隙演化特征,基于受载煤岩工业CT扫描系统开展不同围压下三轴压缩试验,通过受载煤体内部裂隙三维可视化分析,研究不同围压下煤体裂隙演化规律,借助PFC模拟软件,以裂纹数量为量化指标表征围压对裂纹发育... 为探究不同围压下含预制裂隙煤体裂隙演化特征,基于受载煤岩工业CT扫描系统开展不同围压下三轴压缩试验,通过受载煤体内部裂隙三维可视化分析,研究不同围压下煤体裂隙演化规律,借助PFC模拟软件,以裂纹数量为量化指标表征围压对裂纹发育程度的影响。此外,推导出考虑裂隙宽度的应力强度因子表达式,并以最大周向应力准则计算裂隙的理论起裂角度。结果表明:随着围压的增大,裂隙起裂角度减小,3,5,7 MPa围压下,翼裂纹在预制裂隙端部沿着最大主应力方向扩展,最终呈现为“X”或“Y”型拉-剪复合型破坏,9 MPa围压下,煤体翼裂纹发育受阻,次生裂纹充分扩展,呈现出次生裂纹沿共面扩展的剪切破坏形式;围压效应和剪切裂纹的互锁效应均对裂隙发育模式产生影响,但二者作用机制不同,前者为全局作用,后者必须在原生裂隙压密到一定程度时才发挥作用;矿物颗粒赋存状态影响裂隙的发育形态,由纯粹拉应力导致的翼裂纹较为完整,而次生裂纹则呈“残缺”状态,该残缺状态随围压增加而增加;峰值应力前,各裂纹数量呈先减少后增加的规律,拉伸裂纹占比不断减少;经典欧文Ⅰ型应力强度因子适用于张开型裂隙,采用考虑裂隙宽度的应力强度因子计算的起裂角度更接近实验室试验结果。 展开更多

关键词 预制裂隙 矿物赋存 条状裂隙演化 最大周向应力准则 CT实时扫描

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碳纤维布加固松木梁受弯试验 被引量：6

4

作者 淳庆 张承文 +1 位作者 贾肖虎 华一唯 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2020年第2期71-80,共10页

为研究碳纤维布加固矩形松木梁的受弯性能,通过抗弯性能试验,并结合有限元数值计算,研究了弹性模量、碳纤维布层数、初始裂缝与抗弯承载力之间的关系;在给定的2种初始裂缝情况下,采用虚拟裂纹闭合法进行应力强度因子计算,并使用最大周... 为研究碳纤维布加固矩形松木梁的受弯性能,通过抗弯性能试验,并结合有限元数值计算,研究了弹性模量、碳纤维布层数、初始裂缝与抗弯承载力之间的关系;在给定的2种初始裂缝情况下,采用虚拟裂纹闭合法进行应力强度因子计算,并使用最大周向应力准则作为断裂判据;基于试验数据和有限元计算结果,提出碳纤维布加固松木梁抗弯承载力的计算公式。结果表明:松木梁经碳纤维布加固后,其抗弯承载力提高幅度为12.9%~34.5%;松木梁截面应变沿高度方向的分布基本符合平截面假定;当碳纤维布弹性模量在加固松木梁弹性模量30倍以内时,随着碳纤维布弹性模量的增加,木梁的抗弯承载力显著升高,但超过这一限值后,提高速度逐渐减慢;计算得出松木梁在考虑初始裂缝情况下的抗弯承载力削减幅度为6.5%~27.3%,并且刚度有一定程度降低;综合考虑计算结果与经济效应,可以认为加固矩形松木梁时使用3层或4层碳纤维布加固最为合理。 展开更多

关键词 碳纤维布 松木梁 抗弯承载力 受弯试验 虚拟裂纹闭合法 最大周向应力准则

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受压岩石断裂准则研究 被引量：5

5

作者 吕涛 赵明阶 王焱 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2010年第5期969-974,共6页

首先建立双向压缩条件下形成单一闭合裂纹的力学模型,考虑摩擦力的影响,计算出裂纹面的正应力和剪应力。分别运用有效剪应力准则和最大周向应力准则计算裂纹的初始断裂角。运用有效剪应力准则得出的初始断裂角只与岩石的抗拉强度和抗压... 首先建立双向压缩条件下形成单一闭合裂纹的力学模型,考虑摩擦力的影响,计算出裂纹面的正应力和剪应力。分别运用有效剪应力准则和最大周向应力准则计算裂纹的初始断裂角。运用有效剪应力准则得出的初始断裂角只与岩石的抗拉强度和抗压强度之比有关。运用最大周向应力准则得出的初始断裂角受裂纹和荷载方向的夹角、裂纹面之间的摩擦系数、侧压力系数的影响。将两种理论分析的结果与实验结果进行对比分析得出:考虑摩擦力的最大周向应力准则更接近裂纹扩展的实际情况,建议工程中更多的采用该准则,而有效剪应力准则与实验结果不相符,有待完善。岩石闭合裂纹的扩展及断裂是一个复杂的过程,有待深入分析研究。 展开更多

关键词 岩石 闭合裂纹 有效剪应力准则 最大周向应力准则 断裂角

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基于概率统计方法对钢轨疲劳裂纹路径的研究 被引量：5

6

作者 李孝滔 李煦 +2 位作者 曹世豪 文良华 江晓禹 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期71-78,共8页

目的利用有限元软件ANSYS对车轮滚过裂纹过程进行分析,确定轮轨接触疲劳裂纹的扩展方向。方法基于最大周向应力判据,用概率统计的方法对车轮滚过裂纹过程中,不同角度初始裂纹可能的扩展角度进行分析。车轮滚过裂纹过程中,用可能扩展角... 目的利用有限元软件ANSYS对车轮滚过裂纹过程进行分析,确定轮轨接触疲劳裂纹的扩展方向。方法基于最大周向应力判据,用概率统计的方法对车轮滚过裂纹过程中,不同角度初始裂纹可能的扩展角度进行分析。车轮滚过裂纹过程中,用可能扩展角度的均值作为裂纹的扩展方向计算裂纹扩展路径。结果用概率坐标纸拟合出的相关系数均大于98.5%,说明裂纹可能的扩展角度符合威布尔分布的可能性超过98.5%。当裂纹长度小于700μm时,裂纹可能的扩展角度基本符合威布尔分布;当裂纹长度达到800μm时,裂纹尖端的等效应力强度因子(Keff)出现4个峰值;当裂纹长度达到1200μm时,第3个峰值载荷处裂纹尖端的Keff超过了材料的断裂韧性,此时裂纹会向行车相反的方向急剧地扩展。结论对于不同角度初始裂纹,其扩展角度基本符合威布尔分布;整个裂纹路径的趋势与实验测得的裂纹路径有较好的一致性,车轮滚过裂纹过程中,用裂纹可能扩展角度的均值作为裂纹的扩展方向可行。 展开更多

关键词 轮轨接触 ANSYS 概率统计 最大周向应力判据 威布尔分布 裂纹扩展路径

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结合材料界面端脆性断裂的最大周向应力准则 被引量：4

7

作者 刘一华 崔书文 陈继光 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期200-202,共3页

基于结合材料界面端附近的线弹性奇异应力场和单一材料I-II复合型V型切口的脆性断裂准则,提出了结合材料界面端脆性断裂的最大周向应力准则;为了检验该断裂准则的正确性,用有机玻璃(PMMA)和铝(AL)2种材料加工成2种结合角的界面端试样,... 基于结合材料界面端附近的线弹性奇异应力场和单一材料I-II复合型V型切口的脆性断裂准则,提出了结合材料界面端脆性断裂的最大周向应力准则;为了检验该断裂准则的正确性,用有机玻璃(PMMA)和铝(AL)2种材料加工成2种结合角的界面端试样,进行拉伸破坏试验,应用上述断裂准则对试样在界面端的起裂方向和相应的临界载荷进行了预测;并与试验结果进行了比较,试验结果表明,理论预测结果与试验结果比较吻合。 展开更多

关键词 结合材料 界面端 脆性断裂 最大周向应力准则

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T应力对复合型断裂韧度的影响 被引量：3

8

作者 石涌超 陈昆 +1 位作者 刘飞 黄丕帅 《起重运输机械》 2017年第4期111-115,共5页

作为结构疲劳裂纹重要的断裂参数之一,应力强度因子可反映裂纹尖端应力场的强度。但实验发现,在求解断裂角时,裂纹尖端应力场中的T应力项对数值计算结果影响较大。文中采用Ansys 15.0中的相互作用积分法来求解应力强度因子和T应力,分析... 作为结构疲劳裂纹重要的断裂参数之一,应力强度因子可反映裂纹尖端应力场的强度。但实验发现,在求解断裂角时,裂纹尖端应力场中的T应力项对数值计算结果影响较大。文中采用Ansys 15.0中的相互作用积分法来求解应力强度因子和T应力,分析含裂纹结构的几何尺寸、载荷大小、初始裂纹长度和裂纹角对SIF和T应力的影响,对比考虑T应力后的最大周向应力准则MTS和传统的MTS,分析了T应力对裂纹扩展方向的影响。 展开更多

关键词 相互作用积分法 应力强度因子 T应力 最大周向应力准则 数值模拟

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I-II复合型V型切口脆性断裂的数值模拟 被引量：2

9

作者 刘一华 陈继光 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期613-616,共4页

基于I-II复合型V型切口脆性断裂的最大周向应力准则,用有限元分析软件ANSYS对含V型切口拉伸板的开裂过程中的临界载荷和开裂角进行数值模拟。为了检验数值模拟结果的正确性,用有机玻璃板材加工成3根上述数值模拟的V型切口试样,在电子万... 基于I-II复合型V型切口脆性断裂的最大周向应力准则,用有限元分析软件ANSYS对含V型切口拉伸板的开裂过程中的临界载荷和开裂角进行数值模拟。为了检验数值模拟结果的正确性,用有机玻璃板材加工成3根上述数值模拟的V型切口试样,在电子万能试验机上进行拉伸试验;试验结果与数值模拟结果基本吻合。 展开更多

关键词 V型切口 脆性断裂 最大周向应力准则 有限元 数值模拟

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钢轨表面剥离掉块路径预测研究 被引量：1

10

作者 孟睿君 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期257-262,共6页

轮轨滚动接触下,钢轨表面会产生典型的鱼钩形剥离掉块,其形成机理目前暂未明确。为了探究轮轨滚动接触下钢轨表面裂纹扩展机理,基于最大周向拉应力准则,建立轮轨滚动接触疲劳计算模型,提出裂尖扩展路径预测方法,并对不同初始角度裂纹的... 轮轨滚动接触下,钢轨表面会产生典型的鱼钩形剥离掉块,其形成机理目前暂未明确。为了探究轮轨滚动接触下钢轨表面裂纹扩展机理,基于最大周向拉应力准则,建立轮轨滚动接触疲劳计算模型,提出裂尖扩展路径预测方法,并对不同初始角度裂纹的扩展路径进行预测。结果表明,钢轨表面微裂纹为I-II复合型裂纹,随着裂纹长度增加,K;先增加后减小,而K;呈现持续增加的变化趋势。当裂纹尖端扩展至一定深度时,裂尖扩展的驱动力由K;向K;转变,此时裂尖在K;的驱动下发生约70°的转折,倾向于向上扩展而导致剥离掉块。钢轨表面萌生的微裂初始角度对剥离掉块的路径影响较为明显,但对剥离掉块深度影响较小。本文研究成果可为钢轨表面打磨维修规程的制定提供理论依据。 展开更多

关键词 钢轨 剥离掉块 应力强度因子 最大周向拉应力准则 扩展路径

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T应力分量对压剪闭合裂纹张拉起裂角的影响研究 被引量：2

11

作者 靳松洋 刘辉 《人民珠江》 2020年第8期68-74,97,共8页

传统的断裂力学理论仅考虑裂纹尖端应力场Williams展开项中的奇异应力项,对于裂纹起裂角的理论预测值和试验值存在较大差异。为研究T应力(非奇异应力项)对压剪闭合裂纹张拉起裂角的影响,首先,推导得出压剪应力状态下闭合裂纹尖端附近应... 传统的断裂力学理论仅考虑裂纹尖端应力场Williams展开项中的奇异应力项,对于裂纹起裂角的理论预测值和试验值存在较大差异。为研究T应力(非奇异应力项)对压剪闭合裂纹张拉起裂角的影响,首先,推导得出压剪应力状态下闭合裂纹尖端附近应力的理论解,并将T应力引入传统断裂准则,对周向应力准则进行修正;其次,针对考虑不同T应力分量的3种情况分别进行参数敏感性分析;最后,将理论预测值与已有文献试验值进行对比。结果表明:T应力分量对闭合裂纹起裂角预测值有显著影响;通过参数敏感性分析发现临界距离对裂纹起裂角影响最大;同时考虑T_x、T_y和T_(xy) 3种应力分量起裂角预测值居于仅考虑T_x应力分量和考虑T_x和T_y分量之间,且同时考虑3种T应力分量起裂角预测值与试验值吻合较好。 展开更多

关键词 T应力 压剪断裂 最大周向应力准则 闭合裂纹 起裂角

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各向异性地层定向射孔压裂裂缝发展形态研究 被引量：1

12

作者 刘红磊 仲冠宇 《石油地质与工程》 CAS 2022年第3期93-98,共6页

裂缝发展形态对油气井压裂增产效果有着重要的影响,定向射孔技术能对裂缝发展进行定向引导。基于各向异性弹性力学原理及边界元方法,建立了各向异性地层中定向射孔压裂条件下裂缝的扩展模形,基于最大周向应力准则建立了裂缝开裂角度的... 裂缝发展形态对油气井压裂增产效果有着重要的影响,定向射孔技术能对裂缝发展进行定向引导。基于各向异性弹性力学原理及边界元方法,建立了各向异性地层中定向射孔压裂条件下裂缝的扩展模形,基于最大周向应力准则建立了裂缝开裂角度的计算方法,编制了各向异性地层中裂缝发展形态的计算程序。通过数值解与解析解对比验证了方法的正确性。研究结果表明,定向射孔压裂可产生“S”形裂缝,裂缝转向半径随着弹性模量各向异性比值的增大而缓慢增加,裂缝转向半径随着射孔角度的增大而增加。研究结果可为定向射孔压裂技术的研究与应用提供理论支撑。 展开更多

关键词 定向射孔压裂 转向半径 各向异性 最大周向应力准则

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30Cr2Ni4MoV转子钢Ⅱ型裂纹的疲劳扩展行为 被引量：2

13

作者 祁爽 蔡力勋 +1 位作者 包陈 刘晓坤 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第20期88-97,共10页

材料疲劳裂纹扩展(Fatigue crack propagation,FCP)速率是表征材料抗疲劳破坏的重要力学性能指标,是对核反应堆工程、化工、航空、航天、高铁等关键工程进行结构完整性评价的重要依据。采用Arcan试样对30Cr2Ni4MoV转子钢的Ⅱ型裂纹疲劳... 材料疲劳裂纹扩展(Fatigue crack propagation,FCP)速率是表征材料抗疲劳破坏的重要力学性能指标,是对核反应堆工程、化工、航空、航天、高铁等关键工程进行结构完整性评价的重要依据。采用Arcan试样对30Cr2Ni4MoV转子钢的Ⅱ型裂纹疲劳扩展行为进行研究,结合已有裂纹扩展方向预测准则对Ⅱ型裂纹疲劳扩展方向进行预测,结果表明,最大周向应力准则可以较好地预测Ⅱ型裂纹疲劳扩展方向。采用紧凑拉伸(Compact tension,CT)试样获取30Cr2Ni4MoV转子钢的I型裂纹疲劳扩展速率,对比I型裂纹和Ⅱ型裂纹的疲劳扩展试验获得的FCP速率与J积分范围关系趋势,二者较为接近。针对30Cr2Ni4MoV转子钢,依据Arcan试样获得的Ⅱ型裂纹疲劳扩展速率试验结果可用于结构裂纹扩展剩余寿命的预测。 展开更多

关键词 疲劳裂纹扩展 Ⅱ型裂纹 有限元分析 最大周向应力准则 J积分

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船舶典型构件裂纹扩展模拟及分析 被引量：1

14

作者 刘敬喜 姜薇 +1 位作者 唐永生 解德 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期110-113,共4页

基于有限元软件ABAQUS,结合裂纹扩展判据,应用脚本语言Python自主开发出模拟裂纹自动扩展的程序模块.对含初始裂纹的大型液化天然气船(LNG)的典型纵骨节点进行了裂纹扩展仿真分析,探讨了软趾结构形式、纵骨高度、软趾长度等对裂纹扩展... 基于有限元软件ABAQUS,结合裂纹扩展判据,应用脚本语言Python自主开发出模拟裂纹自动扩展的程序模块.对含初始裂纹的大型液化天然气船(LNG)的典型纵骨节点进行了裂纹扩展仿真分析,探讨了软趾结构形式、纵骨高度、软趾长度等对裂纹扩展路径及应力强度因子的影响,结果表明在扶强材背后增加软趾、选择合适的纵骨高度以及增加连接软趾的长度对降低裂尖处的应力强度因子幅值,扼制裂纹的失稳扩展非常有利. 展开更多

关键词 船舶 混合型断裂 裂纹扩展角度 最大周向应力准则 裂纹扩展路径 应力强度因子

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基于最大周向应力准则的滑塌式危岩稳定性分析 被引量：1

15

作者 肖圣亮 《吉林水利》 2019年第10期17-22,共6页

我国山地地形分布广泛,山体危岩崩塌是山区的主要地质灾害之一。为了研究不同裂缝角度、水平地震力和垂直地震力等因素对危岩体安全系数的影响规律,运用最大周向应力准则对贵州高原与四川盆地交接地带的赤水河深切"V"型河谷... 我国山地地形分布广泛,山体危岩崩塌是山区的主要地质灾害之一。为了研究不同裂缝角度、水平地震力和垂直地震力等因素对危岩体安全系数的影响规律,运用最大周向应力准则对贵州高原与四川盆地交接地带的赤水河深切"V"型河谷的某危岩体进行稳定性分析,得出如下结论:危岩体安全系数随着裂缝角度的增大而减小,但在裂缝角度小于55°时,危岩体安全系数减小速度较快,裂缝角度大于55°时,安全系数减小速度较慢;危岩体安全系数随水平地震系数或垂直地震系数的增大而减小,且为线性减小趋势;水平地震力对危岩体的危害程度高于相等大小下的垂直地震力。 展开更多

关键词 滑塌式危岩 最大周向应力准则 安全系数 裂缝角度 地震力

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基于最大周向应力准则的滑塌式危岩稳定性分析 被引量：1

16

作者 肖圣亮 《江西水利科技》 2019年第5期346-351,390,共7页

我国山地地形分布广泛,山体危岩崩塌是山区的主要地质灾害之一.为了研究不同裂缝角度、水平地震力和垂直地震力等因素对危岩体安全系数的影响规律,运用最大周向应力准则对贵州高原与四川盆地交接地带的赤水河深切“V”型河谷的某危岩体... 我国山地地形分布广泛,山体危岩崩塌是山区的主要地质灾害之一.为了研究不同裂缝角度、水平地震力和垂直地震力等因素对危岩体安全系数的影响规律,运用最大周向应力准则对贵州高原与四川盆地交接地带的赤水河深切“V”型河谷的某危岩体进行稳定性分析,得出如下结论:危岩体安全系数随着裂缝角度的增大而减小,但在裂缝角度小于55°时,危岩体安全系数减小速度较快,裂缝角度大于55°时,安全系数减小速度较慢;危岩体安全系数随水平地震系数或垂直地震系数的增大而减小,且为线性减小趋势;水平地震力对危岩体的危害程度高于相等大小下的垂直地震力. 展开更多

关键词 滑塌式危岩 最大周向应力准则 安全系数 裂缝角度 地震力

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基于GMTS准则的T应力对岩石断裂韧性影响研究

17

作者 段国胜 《甘肃科学学报》 2020年第4期119-124,共6页

为检验和提高最大周向应力准则对线弹性材料复合型裂纹扩展预测的精确性,考虑T应力在脆性断裂中的作用,建立了广义最大周向应力准则。广义最大周向应力准则描述了变量Ⅰ型和Ⅱ型断裂应力强度因子、断裂韧性KⅠ和KⅡ、平行裂纹的应力分量... 为检验和提高最大周向应力准则对线弹性材料复合型裂纹扩展预测的精确性,考虑T应力在脆性断裂中的作用,建立了广义最大周向应力准则。广义最大周向应力准则描述了变量Ⅰ型和Ⅱ型断裂应力强度因子、断裂韧性KⅠ和KⅡ、平行裂纹的应力分量T应力以及临界裂纹扩展区半径对裂纹断裂强度在应力强度因子空间分布特征的影响。T应力的加入使裂纹尖端应力场解析式对裂纹尖端应力分布的描述更加精确,因而提高了对裂纹扩展特征的预测精度。研究结果表明:T应力对断裂韧度预测结果影响显著,特别是在Ⅱ型断裂占主导地位时,影响更大;随着围压的增大,不同裂纹扩展区半径材料的断裂强度在应力强度因子空间内的分布特征逐渐趋于一致,且Ⅱ型断裂在复合型断裂所占的比例逐渐减小。脆性材料裂纹扩展受到裂纹尖端奇异应力K及常数项T应力的共同控制,考虑裂纹尖端Williams级数解高阶项的影响提高了对裂纹断裂韧度预测的精度。 展开更多

关键词 最大周向应力准则 复合型裂纹 T应力 断裂韧性 裂纹扩展

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微裂纹区对主裂纹扩展的影响

18

作者 苟凯 《四川理工学院学报（自然科学版）》 CAS 2017年第3期51-55,共5页

基于Gong推导的主裂纹与微裂纹的理论解,分析了微裂纹区对主裂纹的影响。通过最大周向应力判据,定性和定量地分析了微裂纹区对主裂纹扩展方向的影响。通过计算主裂纹的等效应力强度因子,定性地分析了微裂纹区对主裂纹扩展速率的影响。... 基于Gong推导的主裂纹与微裂纹的理论解,分析了微裂纹区对主裂纹的影响。通过最大周向应力判据,定性和定量地分析了微裂纹区对主裂纹扩展方向的影响。通过计算主裂纹的等效应力强度因子,定性地分析了微裂纹区对主裂纹扩展速率的影响。结果表明:当微裂纹区位于-75°<θ<75°时,微裂纹区增加主裂纹的扩展速率,而位于-150°<θ<-75°和75°<θ<150°时,减弱主裂纹的扩展速率。当微裂纹区位于-30°<θ<30°时,对主裂纹的扩展方向影响不大;当位于30°<θ<115°和-150°<θ<-115°时,主裂纹朝逆时针方向偏转;当位于-115°<θ<-30°和115°<θ<150°时,主裂纹朝顺时针方向偏转。这些结果能够为预测脆性材料的疲劳和断裂行为提供有用的信息。 展开更多

关键词 主裂纹 微裂纹 最大周向应力判据 扩展速率 扩展方向

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基于Seam型裂纹的复合型裂纹起裂角预测的有限元法

19

作者 王跃 穆志韬 +1 位作者 刘涛 牛勇 《装备环境工程》 CAS 2017年第2期105-108,共4页

目的对处于多轴应力状态下的复合型裂纹起裂角进行预测。方法考虑材料的弹性性能,利用商业有限元软件ABAQUS中的Seam裂纹模拟穿透型裂纹损伤,建立双轴载荷作用下中心带孔边裂纹板的三维有限元模型,通过位移外推法得到裂纹尖端的应力强... 目的对处于多轴应力状态下的复合型裂纹起裂角进行预测。方法考虑材料的弹性性能,利用商业有限元软件ABAQUS中的Seam裂纹模拟穿透型裂纹损伤,建立双轴载荷作用下中心带孔边裂纹板的三维有限元模型,通过位移外推法得到裂纹尖端的应力强度因子(Stress Intensity Factor,SIF),并利用求得的SIF基于最大周向应力断裂准则预测孔边裂纹的起裂角。结果通过与相关文献结果进行对比,发现通过该有限元方法计算得到的应力强度因子与文献结果的最大误差在2%以内,预测的裂纹起裂角与文献结果的最大误差在3%以内。结论该有限元方法计算的裂纹起裂角与文献结果一致,因此文中求解复合型裂纹起裂角所使用的有限元方法是可靠有效的。 展开更多

关键词 复合型裂纹 起裂角 Seam型裂纹 应力强度因子 最大周向应力准则

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淮安板闸遗址受力性能的非线性有限元分析

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作者 张承文 淳庆 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第4期447-458,共12页

为了解具有复杂形式和结构的淮安板闸遗址受力性能,采用FRANC 3D和ANSYS软件对淮安板闸遗址进行非线性有限元计算,研究存在初始裂缝的板闸遗址主体的受力及其周边土体的应力分布.研究结果表明:对于考虑含初始裂缝的板闸有限元模型,根据... 为了解具有复杂形式和结构的淮安板闸遗址受力性能,采用FRANC 3D和ANSYS软件对淮安板闸遗址进行非线性有限元计算,研究存在初始裂缝的板闸遗址主体的受力及其周边土体的应力分布.研究结果表明:对于考虑含初始裂缝的板闸有限元模型,根据M积分法计算得到应力强度因子和J积分,并使用最大周向应力准则预测裂缝结果;在工况组合“自重+填土压力+水压力+0.75倍的设计附加堆载”作用下,淮安板闸主体结构曲率变化处的斜向裂缝,将会持续以下端开裂早于上端开裂的趋势,保持扭转撕裂的形式发展.对板闸遗址主体结构与周边土体进行参数分析,得出极限应力与板闸弹性参数、土体Drucker-Prager模型参数、板闸与土体间摩擦系数、附加荷载值之间的关系;同时,给出板闸遗址背部填土的较优Drucker-Prager模型参数区间,即粘聚力为12~20 kPa,内摩擦角为10°~20°,膨胀角/内摩擦角的比值为0~0.3,此时附加荷载增大对板闸遗址的应力提高效应较不敏感. 展开更多

关键词 淮安板闸遗址 受力性能 M积分法 最大周向应力准则 有限元模型 建筑遗产保护

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