用Westergaard应力函数求解Ⅰ-Ⅱ复合型平面裂纹问题的研讨 被引量：5

1

作者 蒋玉川 蒲淳清 《力学与实践》 北大核心 2020年第4期504-507,共4页

直接获得Ⅰ-Ⅱ复合型平面裂纹问题裂纹尖端区域的应力场是一个比较复杂的问题,在此应用Westergaard应力函数求解Ⅰ-Ⅱ复合型平面裂纹问题,导出了裂纹尖端区域应力分量的表达式。该方法推导过程简单,物理概念清晰,其结果与一般断裂力学... 直接获得Ⅰ-Ⅱ复合型平面裂纹问题裂纹尖端区域的应力场是一个比较复杂的问题,在此应用Westergaard应力函数求解Ⅰ-Ⅱ复合型平面裂纹问题,导出了裂纹尖端区域应力分量的表达式。该方法推导过程简单,物理概念清晰,其结果与一般断裂力学教材和文献中的结果一致。同时,应用叠加原理将裂纹面上的作用力转化为裂纹外边界的受力,给出了解决裂纹面上有作用力的Ⅰ-Ⅱ复合型平面裂纹问题的解题方法。 展开更多

关键词 ⅰ-ⅱ复合型平面裂纹 Westergaard应力函数 裂纹尖端应力分量 叠加原理

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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

2

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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Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹J积分计算 被引量：5

3

作者 王伟 《石油化工设备》 CAS 2011年第2期53-55,共3页

采用3点弯试件,运用有限元分析软件ANSYS对复合型裂纹尖端J积分进行计算。通过应力强度因子KⅠ、KⅡ与J积分之间的关系对计算结果进行比较,验证了断裂参量之间的相互关联性。对不同网格划分情况下J积分的计算结果也进行了对比。结果表明... 采用3点弯试件,运用有限元分析软件ANSYS对复合型裂纹尖端J积分进行计算。通过应力强度因子KⅠ、KⅡ与J积分之间的关系对计算结果进行比较,验证了断裂参量之间的相互关联性。对不同网格划分情况下J积分的计算结果也进行了对比。结果表明,网格划分对计算结果没有影响,如果仅计算J积分值,裂纹尖端不必采用奇异单元划分网格。 展开更多

关键词 ⅰ-ⅱ复合型裂纹 J积分 应力强度因子 断裂参量 奇异单元

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支点摩擦对SCB试样Ⅰ-Ⅱ复合型应力场的影响研究

4

作者 李玉桥 马路寒 +2 位作者 王俊杰 黄诗渊 刘港 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期25-33,50,共10页

研究固定支座条件下,支点摩擦对半圆弯曲(SCB)试样I-II复合型断裂行为的影响。考虑裂缝倾角、裂缝长度、支点跨距和支点摩擦系数等因素,采用ABAQUS数值分析软件建立了200个SCB试样的数值模型,对SCB试样的Ⅰ型、Ⅱ型无量纲应力强度因子Y_... 研究固定支座条件下,支点摩擦对半圆弯曲(SCB)试样I-II复合型断裂行为的影响。考虑裂缝倾角、裂缝长度、支点跨距和支点摩擦系数等因素,采用ABAQUS数值分析软件建立了200个SCB试样的数值模型,对SCB试样的Ⅰ型、Ⅱ型无量纲应力强度因子Y_(Ⅰ)、Y_(Ⅱ)以及无量纲T应力、T^(*)进行了标定。数值结果表明:考虑支点摩擦后Y_(Ⅰ)、Y_(Ⅱ)、T^(*)数值发生了不同程度的减小。支点摩擦系数可以显著改变裂缝尖端的加载模式,会导致加载模式达到纯Ⅱ型的角度β_(Ⅱ)减小。 展开更多

关键词 岩土工程 半圆弯曲 ⅰ-ⅱ复合型加载 ABAQUS 支点摩擦

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超密实沥青混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹扩展研究 被引量：3

5

作者 杜健欢 任东亚 +2 位作者 黄杨权 艾长发 邱延峻 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期864-871,共8页

为了研究低温地区超密实型沥青混凝土内部Ⅰ-Ⅱ复合型微裂纹扩展规律,基于Eshelby等效夹杂理论和最大周向应力断裂准则,建立了当复合型裂纹发生失稳型扩展时其内部微裂纹偏转角β与应力场之间的关系,并确定了扩展方向;建立沥青混凝土细... 为了研究低温地区超密实型沥青混凝土内部Ⅰ-Ⅱ复合型微裂纹扩展规律,基于Eshelby等效夹杂理论和最大周向应力断裂准则,建立了当复合型裂纹发生失稳型扩展时其内部微裂纹偏转角β与应力场之间的关系,并确定了扩展方向;建立沥青混凝土细观离散元模型,考虑沥青混凝土的黏弹性,分析了内部微裂纹β对复合裂纹扩展的影响规律.研究结果表明:对二维平面问题,β的变化主要引起裂纹在沥青混凝土中分布状态的变化,在极大程度上造成了沥青混凝土的宏观有效弹性模量和剪切模量在时域内的减小;在常荷载作用下,β的增大造成了宏观裂纹孕育和扩展历程的缩短,还致使复合型裂纹由Ⅰ型裂纹逐渐转变为Ⅱ型裂纹;β的增大不仅使裂尖域内应力场发生一定偏转,而且导致裂尖域内应力场和衰坏区的减小. 展开更多

关键词 道路工程 超密实型沥青混凝土 ⅰ-ⅱ复合型裂纹 Eshelby等效夹杂 离散元模型

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Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹等ε_θ线体积应变能断裂准则 被引量：2

6

作者 王昌军 侯威 +1 位作者 陈四利 王亚平 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期186-190,共5页

利用裂纹尖端附近能量的变化去建立Ⅰ-Ⅱ型裂纹断裂准则是有效的方法之一。本文利用Ⅰ-Ⅱ型裂纹尖端周向应变ε_θ所围成的区域内体积应变能的变化,建立了基于等ε_θ线内体积应变能Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹断裂准则;讨论了Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹断裂... 利用裂纹尖端附近能量的变化去建立Ⅰ-Ⅱ型裂纹断裂准则是有效的方法之一。本文利用Ⅰ-Ⅱ型裂纹尖端周向应变ε_θ所围成的区域内体积应变能的变化,建立了基于等ε_θ线内体积应变能Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹断裂准则;讨论了Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹断裂中的两种应力状态下的临界荷载比值;并将准则的预测值与最大正应力理论和应变能密度因子准则预测值以及已有部分材料的实验结果进行了对比分析。结果表明,本文的理论预测值与铬锰钢、混凝土材料以及PMMA材料的实验值相比基本吻合。说明该准则对于工程材料的复合型断裂问题分析具有一定的理论意义和参考价值。 展开更多

关键词 ⅰ-ⅱ型裂纹 等εθ线 体积应变能 断裂准则 开裂角

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K_Ⅰ和K_Ⅱ等值条件下Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的边翼分叉和偏折 被引量：1

7

作者 郑星宇 谢禹钧 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2018年第3期62-66,共5页

利用奇异应力边界多裂纹开裂的几何模型,研究了应力强度因子K_Ⅰ和K_Ⅱ等值情况下的Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹复杂开裂行为,给出了边翼分叉开裂和折裂对应的能量释放率、能量型开裂驱动力、临界开裂角或临界应力强度因子。通过此方法预计的临界... 利用奇异应力边界多裂纹开裂的几何模型,研究了应力强度因子K_Ⅰ和K_Ⅱ等值情况下的Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹复杂开裂行为,给出了边翼分叉开裂和折裂对应的能量释放率、能量型开裂驱动力、临界开裂角或临界应力强度因子。通过此方法预计的临界折裂角理论值与已有的文献中2024-T3铝合金试样实验值吻合,与En3B低碳钢和一定条件下的铝试样最大偏差为8.9%。 展开更多

关键词 ⅰ-ⅱ复合型裂纹 开裂分叉 临界边翼分叉角 折裂角

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类岩石脆性材料非闭合裂纹的Ⅰ–Ⅱ压剪复合型断裂准则研究 被引量：13

8

作者 李部 黄润秋 吴礼舟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期662-668,共7页

实际工程中,结构体裂纹常处于拉剪和压剪复合受力状态,研究适合于复合型裂纹的断裂准则和裂纹扩展机理具有重要的理论意义和实用价值。以Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹为研究对象,基于线弹性理论,在考虑裂纹几何特征及受力形式的基础上,系统介绍了裂... 实际工程中,结构体裂纹常处于拉剪和压剪复合受力状态,研究适合于复合型裂纹的断裂准则和裂纹扩展机理具有重要的理论意义和实用价值。以Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹为研究对象,基于线弹性理论,在考虑裂纹几何特征及受力形式的基础上,系统介绍了裂纹应力强度因子(SIF)的理论解。提出了适用于Ⅱ型断裂的径向剪应力准则和双剪应力准则。对于Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹,提出用等效Ⅰ、Ⅱ型SIF比值与Ⅰ、Ⅱ型断裂韧度比值的关系判定裂纹断裂类型,并分别选择适合于Ⅰ、Ⅱ型断裂的断裂准则,计算了裂纹断裂扩展理论角度。理论断裂角与预制非闭合裂纹类岩石脆性材料压剪断裂试验结果符合得较好。 展开更多

关键词 非闭合裂纹 ⅰ-ⅱ复合型断裂 应力强度因子 准则

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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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Ⅰ-Ⅱ复合型尖V形切口脆断准则 被引量：9

10

作者 梁拥成 郭万林 +1 位作者 刘一华 刘小妹 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期403-409,共7页

基于最大周向应力和Seweryn-Novozhilov准则,用线弹性奇异应力场,给出Ⅰ-Ⅱ复合型尖V形切口的脆性断裂准则;并把裂纹作为切口张角为零的V形切口,这样就把V形切口问题与裂纹问题的断裂准则统一起来.为了验证该准则,本文采用有机玻璃板材... 基于最大周向应力和Seweryn-Novozhilov准则,用线弹性奇异应力场,给出Ⅰ-Ⅱ复合型尖V形切口的脆性断裂准则;并把裂纹作为切口张角为零的V形切口,这样就把V形切口问题与裂纹问题的断裂准则统一起来.为了验证该准则,本文采用有机玻璃板材加工多种V形切口试件进行了拉伸实验;同时,应用该准则对文献[16]中复合载荷下双边切口试件进行了起裂方向和临界载荷预测,并与其实验结果相比较.结果表明,本文所给出的Ⅰ-Ⅱ复合型尖V形切口脆性断裂准则与实验是相吻合的,适合于实际工程应用。 展开更多

关键词 ⅰ-ⅱ复合型 脆断准则 V形切口 切口强度因子 实验验证

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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：50

11

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。 展开更多

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

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Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝应力强度因子和应变能释放率的关系 被引量：7

12

作者 刘梦和 王向东 邵兵 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2012年第6期31-33,共3页

为了探究复合型裂缝的应力强度因子K和应变能释放率G的关系,基于最大应力准则,采用能量法对Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝的扩展进行理论分析。根据单一型裂缝应力强度因子和应变能释放率的关系,推导出Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝K与G的关系公式,利用Abaqus软件... 为了探究复合型裂缝的应力强度因子K和应变能释放率G的关系,基于最大应力准则,采用能量法对Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝的扩展进行理论分析。根据单一型裂缝应力强度因子和应变能释放率的关系,推导出Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝K与G的关系公式,利用Abaqus软件建立Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝的有限元模型,计算Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝的应力强度因子和应变能释放率,与推导公式的计算结果进行对比,二者误差仅为2.5%,验证了推导公式的合理性。 展开更多

关键词 ⅰ-ⅱ复合型裂缝 最大应力准则 应力强度因子 应变能释放率

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混凝土 Ⅰ-Ⅱ 复合型断裂试验的试件形式及试验装置系统 被引量：4

13

作者 胡蓓雷 赵国藩 +1 位作者 宋玉普 黄承逵 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第S1期40-46,共7页

在总结分析有关研究的基础上，对进行稳定混凝土断裂试验所需的条件及试验测量误差进行了分析，提出了适于混凝土Ⅰ－Ⅱ复合型断裂试验研究的试件及其加载测量系统，并分析了引起测量误差的原因．结果表明。

关键词 混凝土 断裂/ⅰ-ⅱ复合型断裂

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复合型裂纹扩展的主应力因子模型及Ⅰ-Ⅲ复合型裂纹扩展 被引量：4

14

作者 田常海 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期84-89,共6页

以垂直于裂纹扩展径向平面上的主应力σ1及极径r的组合量 2πrσ1作为主应力因子 σ1,提出了主应力因子下的复合型裂纹扩展的断裂准则及静态断裂模型 ,在此基础上 ,推导了考虑裂纹闭合的扩展速率公式 ,进行了Ⅰ Ⅲ复合型裂纹扩展试验 ... 以垂直于裂纹扩展径向平面上的主应力σ1及极径r的组合量 2πrσ1作为主应力因子 σ1,提出了主应力因子下的复合型裂纹扩展的断裂准则及静态断裂模型 ,在此基础上 ,推导了考虑裂纹闭合的扩展速率公式 ,进行了Ⅰ Ⅲ复合型裂纹扩展试验 ,并对断口作了扫描电镜观察分析 ,试验表明 展开更多

关键词 复合型裂纹 ⅰ-Ⅲ复合型裂纹 裂纹扩展 主应力因子 扫描电镜分析 断裂准则

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Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝断裂角剪滞方法 被引量：1

15

作者 刘永光 李忠献 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期118-125,共8页

建立了混凝土等准脆性材料的Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝在单向拉伸荷载作用下断裂角的修正剪滞模型,得到了与试验相吻合且优于传统S判据的断裂角．合理简化了复合型裂缝试样的力学边界条件,得到了裂缝体各剪滞子层位移分布函数的解析表达式．引用... 建立了混凝土等准脆性材料的Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝在单向拉伸荷载作用下断裂角的修正剪滞模型,得到了与试验相吻合且优于传统S判据的断裂角．合理简化了复合型裂缝试样的力学边界条件,得到了裂缝体各剪滞子层位移分布函数的解析表达式．引用一种所谓的最大应力集中因子的概念,对Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝前缘应力场进行了简化描述．得到了复合裂缝断裂角的解析解．根据斜裂缝体的应力分布概况,设置不同的子层分区,得到了更为细化的子层位移分布模式．通过对计算数据的分析,提出了合理的按应力场分区设置子层的剪滞分析模型,从而得到了更为精确的斜裂缝断裂角．新方法的计算结果与试验结果除个别外的相对误差小于4％,均小于S判据,显示算法的卓越性． 展开更多

关键词 剪滞理论 混凝土 断裂角 ⅰ-ⅱ复合型裂缝 应力集中因子

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基于ANSYS的Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝应力强度因子计算 被引量：3

16

作者 祁顺彬 《水利与建筑工程学报》 2008年第2期86-87,90,共3页

坝踵Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝是否危及坝体安全,可以通过计算缝端应力强度因子用断裂判据判断裂缝稳定性来分析。由于计算前不能确定裂缝处于压剪还是拉剪状态,可以先用ANSYS软件算出缝端网格群奇异单元缝岸上三个结点在局部坐标下的位移分量,... 坝踵Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝是否危及坝体安全,可以通过计算缝端应力强度因子用断裂判据判断裂缝稳定性来分析。由于计算前不能确定裂缝处于压剪还是拉剪状态,可以先用ANSYS软件算出缝端网格群奇异单元缝岸上三个结点在局部坐标下的位移分量,然后代入相应的公式算出应力强度因子。实例计算结果较为合理,为Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝应力强度因子计算提供了一个合理的计算方法。 展开更多

关键词 ⅰ-ⅱ复合型 应力强度因子 ANSYS

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混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂过程声发射特征研究 被引量：3

17

作者 巩妮娜 胡少伟 +2 位作者 范向前 王强 王阳 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期171-179,共9页

通过对不同位置预制裂缝的混凝土三点弯曲梁进行声发射试验,开展了不同预制裂缝偏移比下混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂的声发射过程参数、状态参数、统计参数分布规律,以及参数间相关性研究。结果表明:振铃计数—时间曲线、能量释放率—时间曲... 通过对不同位置预制裂缝的混凝土三点弯曲梁进行声发射试验,开展了不同预制裂缝偏移比下混凝土Ⅰ-Ⅱ复合型断裂的声发射过程参数、状态参数、统计参数分布规律,以及参数间相关性研究。结果表明:振铃计数—时间曲线、能量释放率—时间曲线的突变可表征Ⅰ-Ⅱ复合型断裂过程的临界状态,随着预制裂缝偏移比的增大,峰值荷载增大,试件脆断性增强;部分声发射过程参数间具有高度或中度相关性;随着裂缝偏移比的增大,试件起裂阶段主频均以低频占优,失稳阶段主频呈现"高—低"趋势。该研究可为混凝土损伤状态判别提供一定基础。 展开更多

关键词 混凝土 ⅰ-ⅱ复合型断裂 裂缝偏移比 声发射参量 相关系数

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Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ复合型裂缝应力强度因子与能量释放率的关系 被引量：4

18

作者 曹晨曦 王向东 吴京 《河北工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2016年第4期10-13,21,共5页

基于断裂力学理论,应用复合型断裂判据中的最大周向应力判据和最大拉应变判据,以单一型裂缝应力强度因子K与能量释放率G的关系为基础,推导出Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ复合型裂缝应力强度因子K_Ⅰ、K_Ⅱ、K_Ⅲ与能量释放率G_(Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ)关系公式;并应用有... 基于断裂力学理论,应用复合型断裂判据中的最大周向应力判据和最大拉应变判据,以单一型裂缝应力强度因子K与能量释放率G的关系为基础,推导出Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ复合型裂缝应力强度因子K_Ⅰ、K_Ⅱ、K_Ⅲ与能量释放率G_(Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ)关系公式;并应用有限元软件进行Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ复合型裂缝的有限元模拟,模拟值与理论值之间相差为1.14%,拟合良好,分析验证了复合型裂缝应力强度因子K_Ⅰ、K_Ⅱ、K_Ⅲ与能量释放率G_(Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ)关系公式的合理性。 展开更多

关键词 ⅰ-ⅱ-Ⅲ复合型裂缝 应力强度因子 能量释放率 有限元模拟

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Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹对脆性岩石受压破坏的影响 被引量：1

19

作者 王体富 周宗红 《有色金属（矿山部分）》 2022年第4期88-94,共7页

脆性岩石内部的细观裂纹是导致其失稳破坏的重要因素之一,基于细观机制研究岩石受载后微裂纹的扩展、贯通有着重要的意义。脆性岩石内部主要存在Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹,目前该复合裂纹的扩展、贯通对岩石受压产生失稳破坏的影响研究相对较少... 脆性岩石内部的细观裂纹是导致其失稳破坏的重要因素之一,基于细观机制研究岩石受载后微裂纹的扩展、贯通有着重要的意义。脆性岩石内部主要存在Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹,目前该复合裂纹的扩展、贯通对岩石受压产生失稳破坏的影响研究相对较少。依据最大周向拉应力准则,结合拉剪复合作用下的Ⅱ型裂纹强度因子将Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹的强度因子表达式作了变换,得到了受裂纹参数影响的Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹的强度因子表达式Ke,并通过裂纹强度因子与裂纹扩展之间的关系式得到了受Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹参数影响的应力与裂纹扩展长度的关系式,再结合损伤-应变关系推导出受其裂纹参数影响的应力-应变关系式。通过对比大理岩的常规三轴实验结果,发现二者比较吻合,充分验证了该模型的合理性。结果表明,岩石的承载力随着岩石内部初始损伤、裂纹尺寸以及翼型裂纹长度的增大而减小,随着裂纹间摩擦系数的增大而增大。并且在相同轴压的情况下,随着围压的增大,裂纹扩展长度减小,说明围压有效地遏制了岩石内部裂纹的扩展、贯通。从细观力学的角度解释了Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹参数对岩石承载能力的影响,并将裂纹开裂角考虑到了其中,为从细观机制方面研究岩石的受压破坏提供了一定的参考。 展开更多

关键词 脆性岩石 断裂力学 损伤力学 ⅰ-ⅱ型复合裂纹 应力-应变关系

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光弹性五参数法确定Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹应力强度因子 被引量：2

20

作者 张忠平 王锋会 +1 位作者 姜照汉 孙强 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期80-86,共7页

在考虑远场非奇异应力σox、σoy、τ0 影响的基础上 ,建立了 - 混合型裂纹应力强度因子与等差线条纹上点的极坐标间的非线性方程 ,为通过该方程确定应力强度因子 ,将θ=0及θ=π/2两极轴与三等差线条纹交点的坐标先后代入方程 ,并利... 在考虑远场非奇异应力σox、σoy、τ0 影响的基础上 ,建立了 - 混合型裂纹应力强度因子与等差线条纹上点的极坐标间的非线性方程 ,为通过该方程确定应力强度因子 ,将θ=0及θ=π/2两极轴与三等差线条纹交点的坐标先后代入方程 ,并利用差分法得到了一种光弹性法确定 - 混合型裂纹应力强度因子的五参数法。作为实例 ,本文测定了环氧树脂及聚碳酸脂在不同载荷、不同裂纹条件下的应力强度因子 ,并将所得结果与相应的理论计算值及三参数法的结果进行了比较 ,发现本文提出的五参数法确定 - 混合型裂纹应力强度因子的方法 ,充分反映了远场非奇异应力的影响 。 展开更多

关键词 光弹性 ⅰ-ⅱ混合型裂纹 远场非奇异应力 应力强度因子 五参数法 差分法

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