發(fā)布時間：2021-07-10 19:21

　　天然巖體中的節(jié)理或裂隙在壓剪應(yīng)力狀態(tài)下是以閉合的狀態(tài)存在著的。研究閉合裂紋在不同摩擦系數(shù)影響下的起裂、擴展以及貫通的規(guī)律對含裂隙巖質(zhì)邊坡的失穩(wěn)破壞、深部采礦以及放射性物質(zhì)的深埋等諸多巖石工程領(lǐng)域都有十分重要的意義。本文基于斷裂力學(xué)理論和材料強度理論對壓剪應(yīng)力狀態(tài)下裂紋的擴展進行了研究,并使用APDL編寫命令流的形式在考慮裂紋面接觸摩擦效應(yīng)的影響下對受壓狀態(tài)下閉合裂紋的起裂、擴展以及貫通進行了一系列的數(shù)值模擬,并得出了以下幾點結(jié)論:（1）含閉合斜裂紋平板模型在單軸壓縮應(yīng)力作用下,張拉裂紋的起裂角隨裂紋面摩擦系數(shù)的增大而減小,其擴展軌跡曲線的曲率越來越小;（2）含閉合斜裂紋平板模型若在較高壓縮應(yīng)力水平作用下,剪切裂紋開始起裂,其擴展形式屬于失穩(wěn)擴展。同一傾角的閉合裂紋在受壓作用下,摩擦系數(shù)越大,張拉型裂紋起裂和擴展越困難,而試樣的破壞逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐约羟辛鸭y擴展為主。當(dāng)摩擦系數(shù)達(dá)到某一值時,張拉裂紋不起裂,此時在荷載增加下,試樣的破壞過程完全以剪切裂紋擴展呈現(xiàn)。（3）隨著摩擦系數(shù)的增大,剪切裂紋在起裂和擴展過程中會造成張拉裂紋閉合進而導(dǎo)致其止裂,最終剪切裂紋的擴展主導(dǎo)試樣失穩(wěn)破壞。（4）在不同... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 理論研究現(xiàn)狀
        1.2.2 數(shù)值研究現(xiàn)狀
        1.2.3 APDL二次開發(fā)介紹
    1.3 本文研究方法及主要內(nèi)容
        1.3.1 研究方法
        1.3.2 研究內(nèi)容
2 研究閉合裂紋所面臨的問題
    2.1 引言
    2.2 應(yīng)力強度因子的計算
        2.2.1 權(quán)函數(shù)法
        2.2.2 J 積分法
        2.2.3 邊界配點法
        2.2.4 基于有限元原理的位移法
        2.2.5 應(yīng)力強度因子的計算結(jié)果
    2.3 裂紋面的接觸問題
    2.4 斷裂判據(jù)
        2.4.1 線彈性斷裂力學(xué)的斷裂判據(jù)
        2.4.2 基于強度準(zhǔn)則的斷裂判據(jù)
    2.5 閉合裂紋模擬所面臨的問題
    2.6 本章小結(jié)
3 單軸壓縮作用下裂紋擴展規(guī)律研究
    3.1 引言
    3.2 單軸受壓狀態(tài)下翼型裂紋的起裂
    3.3 翼型裂紋擴展規(guī)律
        3.3.1 翼型裂紋擴展過程分析
        3.3.2 摩擦系數(shù)對翼型裂紋擴展的影響
    3.4 剪切裂紋擴展規(guī)律
    3.5 不同傾角的巖橋下裂紋貫通規(guī)律
    3.6 本章小結(jié)
4 雙軸壓縮作用下裂紋擴展規(guī)律研究
    4.1 引言
    4.2 雙軸受壓狀態(tài)裂紋的擴展規(guī)律
        4.2.1 裂紋傾角β=30°
        4.2.2 裂紋傾角β=45°
        4.2.3 裂紋傾角β=60°
    4.3 本章小結(jié)
5 巖質(zhì)邊坡工程算例
    5.1 工程背景
    5.2 邊坡裂紋擴展數(shù)值模擬
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多裂紋擴展的數(shù)值流形法[J]. 徐棟棟,鄭宏,楊永濤,鄔愛清.  力學(xué)學(xué)報. 2015(03)



本文編號：3276512