本文選題：巖石力學(xué)　切入點：脆性材料　出處：《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》2017年11期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：為研究巖石等脆性材料的損傷對裂紋動態(tài)擴展的影響,采用動態(tài)透射焦散線方法,模擬脆性材料裂紋與損傷相互作用的動態(tài)過程,進(jìn)行多種損傷情況下有機玻璃試樣裂紋動態(tài)擴展過程試驗研究,討論不同類型損傷對脆性材料裂紋動態(tài)擴展規(guī)律的影響和裂紋與損傷相互作用的機制。試驗結(jié)果表明:不同類型的損傷對裂紋擴展影響不同,除裂紋型損傷外,其他幾種類型損傷的存在均會引起裂紋擴展出現(xiàn)短暫停滯,停滯時間與損傷的尺寸及距離擴展裂紋路徑的距離有關(guān)系;裂紋擴展路徑上存在單個圓孔時會影響裂紋擴展速度,裂紋消耗能量增大;而多個圓孔情況下,材料局部弱化,裂紋擴展速度增大,而裂紋擴展消耗能量降低;表面損傷和局部貫通裂紋的尺寸、相對裂紋擴展路徑距離等影響裂紋擴展速度,但能量消耗并未增大;對稱裂紋相互競爭,同步擴展,裂紋尖端位置或裂紋長度的微小差別(例如裂紋長度相差3.68%)就會對裂紋起裂產(chǎn)生明顯影響,導(dǎo)致2個裂紋起裂時間不同,裂紋擴展以后,先起裂的裂紋尖端應(yīng)力強度因子大說明能量集中到相應(yīng)裂紋尖端,從而越有利于該裂紋的擴展,擴展速度也就越大(相差約38.9%),相同條件下裂紋擴展所消耗的能量也越大。
[Abstract]:In order to study the effect of damage on crack dynamic propagation in rock such as brittle materials, the dynamic process of crack and damage interaction in brittle materials is simulated by using dynamic transmission caustic line method. The dynamic crack propagation process of organic glass specimen under various damage conditions was studied. The effects of different types of damage on crack dynamic propagation and the interaction between crack and damage in brittle materials are discussed. The experimental results show that different types of damage have different effects on crack propagation, except for crack type damage. The existence of several other types of damage can cause the temporary stagnation of crack growth, and the stagnation time is related to the size of the damage and the distance from the propagating crack path, and the existence of a single circular hole in the crack growth path will affect the crack growth speed. The energy consumption of the crack is increased, and the local weakening of the material, the increase of the crack growth speed, and the decrease of the energy consumption of the crack growth, the surface damage and the size of the local through crack are obtained under the condition of multiple circular holes. Relative crack propagation path distance affects crack growth speed, but energy consumption does not increase. Symmetric cracks compete with each other and grow synchronously. The tiny difference of crack tip position or crack length (for example, the difference of crack length 3.68) will have a significant effect on crack initiation, resulting in two crack initiation time is different, after crack propagation, The large stress intensity factor at the crack tip shows that the energy is concentrated at the crack tip, so the more favorable the crack propagation is, the larger the propagation speed is (about 38.9%), and the larger the energy consumption of crack propagation is under the same conditions.
【作者單位】： 中國地震局地殼應(yīng)力研究所;北京大學(xué)工學(xué)院力學(xué)與工程科學(xué)系;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(41704096) 中央級科研院所基本科研業(yè)務(wù)專項資助項目(ZDJ2017 13)~~
【分類號】：TU45

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本文編號：1576685