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基于数值模拟的含裂纹BD试验和SCB试验的K因子公式 被引量:2
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作者 胡凤辉 巫绪涛 +1 位作者 顾颖 叶波 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期95-97,共3页
文章采用ANSYS程序对含中心裂纹的巴西圆盘(BD)试验和含单边裂纹的半圆弯曲(SCB)试验进行了数值模拟;通过量纲分析,得到了纯Ⅰ型加载条件下BD试验和SCB试验的应力强度因子(K因子)的拟合公式。该公式具有精度较高、形式简单、适用... 文章采用ANSYS程序对含中心裂纹的巴西圆盘(BD)试验和含单边裂纹的半圆弯曲(SCB)试验进行了数值模拟;通过量纲分析,得到了纯Ⅰ型加载条件下BD试验和SCB试验的应力强度因子(K因子)的拟合公式。该公式具有精度较高、形式简单、适用范围宽的优点。对于BD试验,当a/R在0.01~0.8范围内,拟合公式值与有限元模拟值的误差在3.5%以内;对于SCB试验,当s/R在0.4~1.0、a/R在0.01~0.8范围内,拟合公式值与有限元模拟值误差在3.5%以内。 展开更多
关键词 BD试验 scb试验 K因子 I型裂纹 数值模拟
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弯曲试件上边缘裂缝和砂浆-砂浆界面间的影响研究
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作者 程宏图 《建筑技术开发》 2024年第7期125-128,共4页
研究分析了边缘裂缝(缺口)与砂浆–砂浆界面的相互作用对半圆形弯曲(SCB)试件力学性能的影响。在实验中,对不同砂浆–砂浆界面角度和不同接缝长度的SCB试件进行了实验测量。在0.004mm/min的受力速率下,制备出了直径为10cm且有不同长度... 研究分析了边缘裂缝(缺口)与砂浆–砂浆界面的相互作用对半圆形弯曲(SCB)试件力学性能的影响。在实验中,对不同砂浆–砂浆界面角度和不同接缝长度的SCB试件进行了实验测量。在0.004mm/min的受力速率下,制备出了直径为10cm且有不同长度边缘裂缝的SCB样品,并在实验室进行了试验,界面抗拉强度为0.15MPa,接头抗拉断裂韧性为0.28MPa√m。上述实验表明,裂缝(缺口)长度和界面角度(与加载方向相关)在很大程度上决定了SCB试件的破坏和破裂过程。同时,利用PFC2D中的粒子折叠码(颗粒流代码)对实验测试的SCB试样进行了模拟。 展开更多
关键词 砂浆界面 裂缝长度 界面角度 PFC2D 半圆形弯曲(scb)试验
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沥青混合料的半圆弯拉与小梁三点弯拉对比试验 被引量:28
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作者 杨大田 朱洪洲 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2010年第6期1224-1226,1231,共4页
通过沥青混合料的半圆弯拉与小梁三点弯拉试验,分别得到了在2种试验方法下的沥青混合料力学强度、断裂韧性和疲劳寿命.结果表明沥青混合料的半圆弯拉强度与小梁三点弯拉强度比近似等于1;半圆弯拉试验得到的断裂韧度和延性断裂韧度比小... 通过沥青混合料的半圆弯拉与小梁三点弯拉试验,分别得到了在2种试验方法下的沥青混合料力学强度、断裂韧性和疲劳寿命.结果表明沥青混合料的半圆弯拉强度与小梁三点弯拉强度比近似等于1;半圆弯拉试验得到的断裂韧度和延性断裂韧度比小梁三点弯拉试验得到的都要大;半圆弯拉疲劳试验得到的疲劳寿命比小梁三点弯拉疲劳试验得到的小.同时依据变异系数,表明半圆弯拉试验的变异性最小.因此,用半圆弯拉试验表征沥青混合料的力学特性比小梁三点弯拉试验较优越. 展开更多
关键词 半圆弯曲试验 小梁三点弯曲试验 强度比 断裂韧性 疲劳寿命
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混凝土材料动态间接拉伸试验的数值模拟 被引量:2
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作者 廖礼 巫绪涛 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第8期1122-1127,共6页
文章采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对冲击荷载作用下的半圆弯曲(semi-circular bending,SCB)实验和巴西圆盘(Brazilian disc,BD)实验进行了数值模拟;试样分别采用线弹性和混凝土Holmquist-JohnsonCook(HJC)动态本构2种模型,对2种动态间... 文章采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对冲击荷载作用下的半圆弯曲(semi-circular bending,SCB)实验和巴西圆盘(Brazilian disc,BD)实验进行了数值模拟;试样分别采用线弹性和混凝土Holmquist-JohnsonCook(HJC)动态本构2种模型,对2种动态间接拉伸试验中沿用静态线弹性理论计算抗拉强度的误差进行了分析。模拟结果表明:当SCB实验弧形垫块角度α在15°~25°,试样直边加载支座间距L与试样直径D的比值L/D在0.6~0.8,圆棒垫条半径r在0.004~0.006m范围内,BD实验弧形垫块角度β在18°~24°范围内,2种实验方法用静态弹性理论计算动态抗拉强度的最大误差均不超过9.8%,且2种本构模型模拟结果的误差不超过2%;冲击载荷作用下,SCB实验中试样起裂点始终为直边中点,而BD实验中试样起裂点不固定;在相同的加载情况下,SCB实验中试样的最大拉应力与最大压应力的比值显著大于BD实验,因此SCB实验更适合混凝土等脆性材料动态间接抗拉强度的测量。 展开更多
关键词 scb实验 BD实验 线弹性本构模型 HJC本构模型
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基于不同试验类型的铁屑对沥青混合料愈合能力的影响研究 被引量:2
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作者 李明霞 吴国雄 宋泽松 《公路工程》 北大核心 2020年第3期175-179,239,共6页
基于铁屑对混合料愈合能力的促进作用,对铁屑沥青混合料的SCB半圆弯曲试验和四点弯曲疲劳试验的愈合结果进行了对比分析,采用二次拟合方法建立了铁屑沥青混合料愈合方程,旨在探究不同试验类型对铁屑促进混合料愈合效果的影响及影响规律... 基于铁屑对混合料愈合能力的促进作用,对铁屑沥青混合料的SCB半圆弯曲试验和四点弯曲疲劳试验的愈合结果进行了对比分析,采用二次拟合方法建立了铁屑沥青混合料愈合方程,旨在探究不同试验类型对铁屑促进混合料愈合效果的影响及影响规律。研究结果表明:对于SCB半圆弯曲试验,有无铁屑条件下的混合料愈合能力相差6.34%。对于四点弯曲疲劳试验,有无铁屑条件下的混合料愈合能力相差22.01%,这说明铁屑对四点疲劳试验试件的愈合增强作用要大于对SCB半圆弯曲试验试件的愈合增强作用。二次愈合方程的相关系数R^2分别为0.88239和0.95592,表明采用二次拟合方法建立的预估模型,可以较好的体现铁屑对沥青混合料愈合能力的影响规律。最后根据愈合方程得到四点弯曲疲劳愈合试验的最佳铁屑掺量为8.4%。 展开更多
关键词 试验类型 愈合能力 scb 四点弯曲疲劳 二次拟合 预估模型
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基于断裂试验的再生沥青混合料中温抗裂性能 被引量:4
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作者 陈正伟 朱月风 +1 位作者 张洪亮 宋彬 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第9期1260-1263,1288,共5页
文章基于半圆弯拉(semi-circular bending,SCB)试验方法,在25℃条件下,对不同再生沥青路面(recycled asphalt pavement,RAP)材料掺量、不同级配以及长期老化条件下的再生沥青混合料进行了断裂试验,得到不同沥青混合料断裂能,并采用柔性... 文章基于半圆弯拉(semi-circular bending,SCB)试验方法,在25℃条件下,对不同再生沥青路面(recycled asphalt pavement,RAP)材料掺量、不同级配以及长期老化条件下的再生沥青混合料进行了断裂试验,得到不同沥青混合料断裂能,并采用柔性指数对不同沥青混合料的中温抗裂性能进行了评价。结果表明:不同再生沥青混合料的断裂能数值较为接近,不能很好地表征沥青混合料的抗裂性能;而柔性指数体现了材料的固有断裂属性;再生沥青混合料的抗裂性能受RAP掺量及混合料老化的影响较大,随着RAP掺量的增加及混合料的长期老化,沥青混合料的抗裂性能均有不同程度降低,在实际应用中应对再生材料的用量加以控制,并注重老化后的抗裂性能。 展开更多
关键词 断裂试验 半圆弯拉(scb)试验 柔性指数 断裂能 再生沥青混合料
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基于3D-ILC含偏心内裂纹半圆弯拉断裂特性研究 被引量:1
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作者 张志韬 王海军 +3 位作者 汤雷 赵初 李汉章 苏正洋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期111-122,131,共13页
断裂力学是各行业的基础学科之一。半圆弯拉(SCB)试验为该领域经典试验,目前含裂纹的SCB研究多为底部切口等表面裂纹或穿透型裂纹研究。内裂纹和内部类裂纹缺陷是材料的固有属性,但是对于SCB内裂纹扩展规律研究较少。基于3D-ILC(三维激... 断裂力学是各行业的基础学科之一。半圆弯拉(SCB)试验为该领域经典试验,目前含裂纹的SCB研究多为底部切口等表面裂纹或穿透型裂纹研究。内裂纹和内部类裂纹缺陷是材料的固有属性,但是对于SCB内裂纹扩展规律研究较少。基于3D-ILC(三维激光疲劳内裂纹)技术,分析了表面无任何影响的情况下凭空生成任意参数的纯内裂纹,在SCB试样中生成内裂纹,对含内裂纹试样进行SCB试验,分析了裂纹生长过程、应力双折射规律、Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型裂纹扩展面、破坏形态、宏微观断口特征,开展数值模拟,得到裂纹尖端应力强度因子分布规律及扩展路径,与物理试验一致。结果表明:(1)基于3D-ILC的SCB内裂纹及Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型扩展断裂规律明显,3D-ILC为断裂力学中的内裂纹问题研究提供了有力工具;(2)应力云纹在内裂纹处显示应力集中,SCB整体云纹在内裂纹处发生明显变异;(3)SCB试样从预制裂纹处发生压剪型起裂,发生Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型裂纹扩展,分为光滑区和撕裂区,持续生长转变为动态断裂进而破坏,动态断口存在裂纹分叉出现雾化区、羽毛区特征;(4)根据M积分和最大周向应力准则,对试样进行了数值模拟,得到了试样内裂纹尖端应力强度因子分布规律及扩展路径,与试验结果一致。结论与成果对断裂力学领域的SCB试验、内裂纹、Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型断裂问题、裂纹扩展路径模拟问题的研究,具有重要意义。 展开更多
关键词 3D-ILC 三维内裂纹 I-II-III复合裂纹 断裂力学 半圆弯拉试验 脆性材料
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