發(fā)布時間：2018-10-09 20:43

【摘要】：對國際巖石力學(xué)學(xué)會(ISRM)建議的I型斷裂韌度測試人字形切槽巴西圓盤(CCNBD)試樣進(jìn)行細(xì)觀損傷力學(xué)模擬,考慮不同切槽寬度、試樣幾何、力學(xué)參數(shù)與材料非均質(zhì)性等,直觀獲悉其漸進(jìn)斷裂過程。通過模擬的應(yīng)力和聲發(fā)射分布,對CCNBD量綱一的應(yīng)力強(qiáng)度因子標(biāo)定基于的穿透直裂紋等假設(shè)進(jìn)行嚴(yán)格評估。結(jié)果表明:無論巖石材料是否均質(zhì),人字形韌帶中的裂紋前緣均為曲線形,并不符合傳統(tǒng)方法基于的穿透直裂紋假設(shè),而且人字形韌帶越狹長的試樣,裂紋前緣彎曲越嚴(yán)重;利用模擬得到的臨界裂紋保守地標(biāo)定臨界量綱一的應(yīng)力強(qiáng)度因子,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)方法所得結(jié)果比真實(shí)值偏小5%~10%;CCNBD易從人字形韌帶尖端厚度邊緣起裂,為了使真實(shí)斷裂路徑更符合測試原理,建議制作和選取較小切縫寬度的試樣。數(shù)值模擬結(jié)果表明,應(yīng)該重視測試試樣的真實(shí)漸進(jìn)斷裂機(jī)制,量綱一的應(yīng)力強(qiáng)度因子標(biāo)定宜考慮更真實(shí)的斷裂特征,以獲取準(zhǔn)確的斷裂韌度值。
[Abstract]:The model I fracture toughness of the (CCNBD) specimen with herringbone notched Brazilian disk suggested by the International Society of Rock Mechanics (ISRM) was simulated in the light of different groove width, specimen geometry, mechanical parameters and material heterogeneity, etc. It is intuitively informed of its progressive fracture process. Based on the simulated stress and acoustic emission distribution, the stress intensity factor calibration of CCNBD dimensionality I is strictly evaluated. The results show that, no matter whether the rock material is homogeneous or not, the front edge of the herringbone ligament is curved, which does not accord with the hypothesis of straight crack penetration based on the traditional method. Moreover, the longer the herringbone ligament is, the more serious the bending of the front edge of the crack is. Using the simulated critical crack to calibrate the stress intensity factor of critical dimension one conservatively, it is found that the results obtained by the traditional method are 5% less than the true value, and CCNBD is easy to crack from the edge of the tip thickness of the herringbone ligament. In order to make the true fracture path more in line with the testing principle, it is suggested to make and select the specimen with small width of cut joint. The numerical simulation results show that the true progressive fracture mechanism should be paid more attention to and the more true fracture characteristics should be taken into account in the calibration of the stress intensity factor of dimension one in order to obtain the accurate fracture toughness value.
【作者單位】： 四川大學(xué)水利水電學(xué)院;四川大學(xué)水力學(xué)與山區(qū)河流開發(fā)保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51374149) 教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才項(xiàng)目(NCET 13 0382) 四川省杰出青年基金項(xiàng)目(2014JQ0004)
【分類號】：TU45

【參考文獻(xiàn)】

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1 梁正召;唐春安;張永彬;馬天輝;張亞芳;;巖石三維破裂過程的數(shù)值模擬研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2006年05期

2 林鵬;周雅能;李子昌;楊強(qiáng);周維垣;;含三維預(yù)置單裂紋缺陷巖石破壞試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2008年S2期

3 賈學(xué)明,王啟智;斷裂韌度試樣CCNBD寬范圍應(yīng)力強(qiáng)度因子標(biāo)定[J];巖土力學(xué);2003年06期

4 戴峰,王啟智;有限寬切槽對CCNBD斷裂試樣應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響[J];巖土力學(xué);2004年03期

5 崔振東;劉大安;安光明;周苗;李志清;;V形切槽巴西圓盤法測定巖石斷裂韌度K_(IC)的實(shí)驗(yàn)研究[J];巖土力學(xué);2010年09期

6 樊鴻;張盛;茍小平;王啟智;;巖石斷裂韌度試樣CCNBD臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子的全新數(shù)值標(biāo)定[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);2011年04期

7 徐紀(jì)成，，劉大安，孫宗頎，張靜宜，黎振茲，易建國;巖石斷裂韌度的國際聯(lián)合試驗(yàn)研究[J];中南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1995年03期

【共引文獻(xiàn)】

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1 高瑋;汪磊;楊大勇;;基于能量原理的巖石損傷研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2010年S2期

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3 崔振東;劉大安;安光明;周苗;;巖石Ⅰ型斷裂韌度測試方法研究進(jìn)展[J];測試技術(shù)學(xué)報(bào);2009年03期

4 金維浚;張衡;張文輝;段心標(biāo);劉偉;;微地震監(jiān)測技術(shù)及應(yīng)用[J];地震;2013年04期

5 鄧華鋒;原先凡;李建林;羅騫;何明;;浸泡作用下砂巖斷裂力學(xué)特性及劣化機(jī)理[J];地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào));2014年01期

6 夏開文;周傳波;;巖石動態(tài)力學(xué)參數(shù)測試綜述[J];工程爆破;2014年02期

7 蔡武;竇林名;李振雷;劉軍;鞏思園;何江;;微震多維信息識別與沖擊礦壓時空預(yù)測——以河南義馬躍進(jìn)煤礦為例[J];地球物理學(xué)報(bào);2014年08期

8 方新宇;許金余;劉石;劉俊良;;巖石劈裂試驗(yàn)聲發(fā)射特征的有限元分析[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2014年05期

9 康政;唐欣薇;周小文;;基于細(xì)觀顆粒離散元的花崗巖劈拉破損行為研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2014年05期

10 沙椿;李彪;徐奴文;戴峰;何剛;雷英成;;地下洞室群開挖卸荷過程微震活動特征研究[J];長江科學(xué)院院報(bào);2014年11期

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1 劉立鵬;錦屏二級水電站施工排水洞巖爆問題研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2011年

2 陳旭光;高地應(yīng)力條件下深部巷道圍巖分區(qū)破裂形成機(jī)制和錨固特性研究[D];山東大學(xué);2011年

3 徐奴文;高陡巖質(zhì)邊坡微震監(jiān)測與穩(wěn)定性分析研究[D];大連理工大學(xué);2011年

4 李曉靜;深埋洞室劈裂破壞形成機(jī)理的試驗(yàn)和理論研究[D];山東大學(xué);2007年

5 趙洪寶;含瓦斯煤失穩(wěn)破壞及聲發(fā)射特性的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2009年

6 隋斌;深部巖體脆性破壞機(jī)理及相關(guān)問題研究[D];山東大學(xué);2009年

7 劉寧;高地應(yīng)力條件下圍巖劈裂破壞的力學(xué)機(jī)理及其能量分析模型研究[D];山東大學(xué);2009年

8 何書;下向進(jìn)路側(cè)幫穩(wěn)定性及進(jìn)路布置方式優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];西北大學(xué);2009年

9 謝冰;巖體動態(tài)損傷特性分析及其在基礎(chǔ)爆破安全控制中的應(yīng)用[D];中國科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）;2010年

10 滿軻;巖石動態(tài)斷裂韌性測試方法研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2010年

【二級參考文獻(xiàn)】

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1 賈學(xué)明,王啟智;三維斷裂分析軟件FRANC3D[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2004年06期

2 楊衛(wèi);細(xì)觀力學(xué)和細(xì)觀損傷力學(xué)[J];力學(xué)進(jìn)展;1992年01期

3 陶振宇;試論巖石力學(xué)的最新進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;1992年02期

4 ;帶缺陷物體流變學(xué)國際研討會介紹[J];力學(xué)進(jìn)展;1998年01期

5 陳永強(qiáng),鄭小平,姚振漢;三維非均勻脆性材料破壞過程的數(shù)值模擬[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2002年03期

6 黃凱珠,林鵬,唐春安,周錦添;雙軸加載下斷續(xù)預(yù)置裂紋貫通機(jī)制的研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2002年06期

7 賈學(xué)明,王啟智;標(biāo)定ISRM巖石斷裂韌度新型試樣CCNBD的應(yīng)力強(qiáng)度因子[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2003年08期

8 吳禮舟,王啟智,賈學(xué)明;用人字形切槽巴西圓盤(CCNBD)確定巖石斷裂韌度及其尺度律[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2004年03期

9 張敦福;朱維申;李術(shù)才;;三維裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子數(shù)值計(jì)算[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2006年S2期

10 賈學(xué)明,王啟智;斷裂韌度試樣CCNBD寬范圍應(yīng)力強(qiáng)度因子標(biāo)定[J];巖土力學(xué);2003年06期

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1 劉金來;常安全;;精煉機(jī)人字形編制網(wǎng)的使用[J];科技資訊;2012年19期

2 張文元;陳世璽;張耀春;;人字形支撐與橫梁的板式連接節(jié)點(diǎn)的低周疲勞性能及設(shè)計(jì)建議[J];工程力學(xué);2011年S1期

3 童根樹;羅桂發(fā);張磊;;橫梁加強(qiáng)型人字形支撐的抗側(cè)力性能[J];工程力學(xué);2012年07期

4 崔偉;胡純棟;謝遠(yuǎn)來;;基于MC的差分式低溫泵人字形擋板結(jié)構(gòu)分析[J];低溫與超導(dǎo);2013年04期

5 劉鵬;楊寶平;王繁;;基于ANSYS的某人字形屋架的靜力分析[J];科技信息(科學(xué)教研);2007年19期

6 呂如壽，侯文軍，王磊，江軍;用人字形光柵檢驗(yàn)校正光束準(zhǔn)直性[J];應(yīng)用光學(xué);1996年04期

7 ;[J];;年期

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1 張文元;陳世璽;張耀春;;人字形支撐與橫梁的板式連接節(jié)點(diǎn)的低周疲勞性能及設(shè)計(jì)建議[A];第19屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅰ冊）[C];2010年

2 郭彥林;陳國棟;梁志;;廣州新白云國際機(jī)場主航站樓人字形柱穩(wěn)定承載力研究[A];2001年全國建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)大會論文集[C];2001年

3 邱一平;林卓英;劉飛;;巖石人字形切口巴西圓盤試驗(yàn)研究[A];2012年海峽兩岸破壞科學(xué)/材料試驗(yàn)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2012年

4 黃芬;;燒傷小兒使用人字形床的護(hù)理總結(jié)[A];第八屆全國燒傷外科學(xué)年會論文匯編[C];2007年

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