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混凝土楔入劈拉试件双K断裂参数叠加计算及其边界效应 被引量:13
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作者 张秀芳 徐世烺 高洪波 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期868-874,共7页
采用楔入劈拉试件几何形式,进行了最大尺寸为1 200 mm×1 200 mm×200 mm混凝土断裂试验.根据试验获得的荷载张开口位移关系曲线,在线性渐近叠加假定的基础上,利用应力强度因子叠加原理计算了双K断裂参数,考虑了当楔形力的竖向... 采用楔入劈拉试件几何形式,进行了最大尺寸为1 200 mm×1 200 mm×200 mm混凝土断裂试验.根据试验获得的荷载张开口位移关系曲线,在线性渐近叠加假定的基础上,利用应力强度因子叠加原理计算了双K断裂参数,考虑了当楔形力的竖向分量、自重和支承反力三者不共线时,竖向分量和自重对裂缝尖端应力强度因子的贡献.试验结果表明,当试件高度大于600 mm时,测定的双K断裂参数是与尺寸无关的常数值;当试件高度低于600mm时,测定的双K断裂参数存在尺寸效应.采用边界效应模型分析发现,其尺寸效应与边界对断裂过程区发展的约束作用相关,试件的高度越小,边界的约束作用越强,测定的断裂韧度越小.经边界效应模型修正后,可得到与尺寸无关的常数值. 展开更多
关键词 楔入劈拉 双K断裂参数 边界效应模型 混凝土
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基于边界效应理论的沥青混合料强度参数研究
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作者 周鹏 曾国伟 +1 位作者 刘磊 白凡 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期630-635,共6页
为了研究沥青混合料的强度参数和断裂性能,在边界效应理论基础上,预制切口偏中距离的影响,引入等效峰值载荷换算公式,得到了一种改进边界效应模型。在5℃的条件下开展了不同偏中距离的三点弯曲试件AC-13级配沥青混合料断裂试验,采用扩... 为了研究沥青混合料的强度参数和断裂性能,在边界效应理论基础上,预制切口偏中距离的影响,引入等效峰值载荷换算公式,得到了一种改进边界效应模型。在5℃的条件下开展了不同偏中距离的三点弯曲试件AC-13级配沥青混合料断裂试验,采用扩展有限元法对同样尺寸的三点弯曲试件进行了模拟,通过载荷位移曲线验证了数值模型的可靠性。将试验与数值模拟获得的峰值载荷代入到改进模型推导了沥青混合料的抗拉强度和断裂韧度,最后利用模型结果反演拟合得到偏中距离对峰值载荷的影响曲线。结果表明,本研究模型推导和反演结果均与试验结果接近,证明改进边界效应模型不仅克服了原有模型无法应用在复合型断裂试件的局限性,还为沥青混合料的弹脆性断裂性能确定提供了一种预测方法。 展开更多
关键词 沥青混合料 改进边界效应模型 三点弯曲试验 抗拉强度 断裂韧度
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不同初始缝高比的混凝土断裂试验及边界效应分析 被引量:7
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作者 杜敏 武亮 张建铭 《水利水电技术》 北大核心 2019年第11期141-148,共8页
为了解决直接法(轴向拉伸试验)和间接法(劈裂拉伸试验、弯曲拉伸试验)测试抗拉强度的试验结果相差较大的问题,通过不同初始缝高比早龄期混凝土的楔入劈拉试验,基于已有的Hu-Guan边界效应理论模型,拟合得到两个真实的断裂参数——断裂韧... 为了解决直接法(轴向拉伸试验)和间接法(劈裂拉伸试验、弯曲拉伸试验)测试抗拉强度的试验结果相差较大的问题,通过不同初始缝高比早龄期混凝土的楔入劈拉试验,基于已有的Hu-Guan边界效应理论模型,拟合得到两个真实的断裂参数——断裂韧度和抗拉强度,然后基于双K断裂模型,根据试验测得的起裂荷载、峰值荷载及临界裂缝张口位移值,计算初始缝高比为0.05~0.70共8组试件的起裂断裂韧度和失稳断裂韧度。结果表明:Hu-Guan边界效应模型拟合计算得到的抗拉强度值与劈裂抗拉试验值相差4.85%,得到的断裂韧度值介于双K模型计算范围内,验证了已有的边界效应模型适用于确定混凝土材料的真实断裂参数;起裂断裂韧度不受初始缝高比的影响,失稳断裂韧度在0.05≤α≤0.4范围内随初始缝高比的减小而增大,在0.4≤α≤0.6范围内,其值为一常数,在0.6≤α≤0.7时,其值有明显的下降趋势。 展开更多
关键词 早龄期混凝土 初始缝高比 双K断裂模型 边界效应模型 断裂韧度 抗拉强度
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基于粘结裂缝模型的混凝土断裂过程及参数研究
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作者 王营 梁力 +1 位作者 李明 赵岐 《水利与建筑工程学报》 2022年第4期35-41,共7页
为研究混凝土细观结构对混凝土断裂参数的影响,基于ABAQUS平台进行二次开发,自编0厚度粘结单元嵌入程序,建立混凝土细观粘结裂缝模型对文献中的水工二级配混凝土断裂过程进行数值模拟并验证数值模型的准确性。在此基础上结合边界效应模... 为研究混凝土细观结构对混凝土断裂参数的影响,基于ABAQUS平台进行二次开发,自编0厚度粘结单元嵌入程序,建立混凝土细观粘结裂缝模型对文献中的水工二级配混凝土断裂过程进行数值模拟并验证数值模型的准确性。在此基础上结合边界效应模型预测混凝土的断裂参数以及分析骨料粒径、骨料形状对混凝土断裂参数的影响。结果表明:混凝土细观粘结裂缝模型能准确模拟混凝土损伤断裂全过程,数值模拟得到的荷载-裂缝口张开位移曲线关键点与文献中试验所得关键点平均值相对误差在10%以内;数值模拟结果经边界效应模型计算得到的混凝土抗拉强度、断裂韧度与文献中采用规范公式计算的相对误差在7%以内;随着骨料平均粒径的增大,混凝土材料的抗拉强度逐渐减小,断裂韧度逐渐增加。该研究可为混凝土断裂参数的预测提供参考。 展开更多
关键词 混凝土细观粘结裂缝模型 边界效应模型 断裂参数 骨料粒径 骨料形状
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陡倾层状岩质边坡动力响应大型振动台模型试验方案设计
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作者 李振生 巨能攀 侯伟龙 《甘肃水利水电技术》 2012年第1期35-37,共3页
为研究陡倾层状岩质边坡动力响应规律,设计了比例为1∶100的边坡大型振动台模型试验。在此过程中,对试验模型的相似关系进行了研究,设计了试验所使用的模型箱和如何减少模型箱边界效应对试验影响的各种措施,确定了试验模型的尺寸、结构... 为研究陡倾层状岩质边坡动力响应规律,设计了比例为1∶100的边坡大型振动台模型试验。在此过程中,对试验模型的相似关系进行了研究,设计了试验所使用的模型箱和如何减少模型箱边界效应对试验影响的各种措施,确定了试验模型的尺寸、结构和各种传感器的埋置位置,描述了模型的建造过程,制定了试验动荷载的加载制度,并给出了本试验预期取得的结果。 展开更多
关键词 岩质边坡 动力响应规律 振动台模型试验 相似关系 模型边界效应
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定向钢纤维增强水泥基复合材料准脆性断裂分析 被引量:5
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作者 慕儒 王晶晶 +2 位作者 卿龙邦 李杨 管俊峰 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期294-302,共9页
基于边界效应模型基本理论,建立了钢纤维长度与特征裂缝长度之间的关系,计算了定向钢纤维增强水泥基复合材料(ASFRC)的等效断裂韧度和拉伸强度,进而得到了ASFRC材料的断裂破坏曲线.结果表明,当离散系数分别取0.4~0.7和0.2~0.4时,可得到... 基于边界效应模型基本理论,建立了钢纤维长度与特征裂缝长度之间的关系,计算了定向钢纤维增强水泥基复合材料(ASFRC)的等效断裂韧度和拉伸强度,进而得到了ASFRC材料的断裂破坏曲线.结果表明,当离散系数分别取0.4~0.7和0.2~0.4时,可得到较为合理的等效断裂韧度和拉伸强度值.对比分析ASFRC和随机乱向钢纤维增强水泥基复合材料(SFRC)的断裂破坏曲线可以发现,满足线弹性断裂力学的最小试件尺寸随着离散系数的增大而增大;ASFRC和SFRC的拉伸强度和考虑初始裂缝影响的名义应力随着离散系数的增大而减小.此外,改进的简化解析公式不仅可确定材料的等效断裂韧度和拉伸强度,还可预测试件的破坏. 展开更多
关键词 定向钢纤维增强水泥基复合材料 边界效应模型 等效断裂韧度 拉伸强度 断裂破坏曲线
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GaN压电半导体陶瓷准脆性断裂特性
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作者 郭初康 王蕾 +1 位作者 朱登洁 卢春生 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第10期788-795,共8页
GaN压电半导体陶瓷应用前景广泛,而断裂强度是结构、器件设计与可靠性评估的关键参数。GaN压电半导体陶瓷构件的断裂强度和使用寿命与其微观组织及内在缺陷密切相关。基于描述准脆性断裂行为的边界效应模型系统研究了极化与退极化GaN压... GaN压电半导体陶瓷应用前景广泛,而断裂强度是结构、器件设计与可靠性评估的关键参数。GaN压电半导体陶瓷构件的断裂强度和使用寿命与其微观组织及内在缺陷密切相关。基于描述准脆性断裂行为的边界效应模型系统研究了极化与退极化GaN压电半导体陶瓷的拉伸强度和断裂韧性。结果表明,GaN试样的拉伸强度和断裂韧性可由正态分布分析中的峰值荷载及团聚体平均粒度确定。极化使GaN压电半导体陶瓷团聚体细化,造成极化试样的断裂强度高于退极化试样,这意味着极化可以用于改善压电半导体陶瓷的断裂强度与寿命。 展开更多
关键词 GaN压电半导体陶瓷 团聚体平均粒度 边界效应模型 拉伸强度 断裂韧性
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