本文選題：準脆性斷裂　切入點：骨料粒徑　出處：《工程力學》2017年12期

【摘要】：該文比較了邊界效應模型(BEM)和尺寸效應模型(SEM)在研究材料斷裂性能方面的不同。提出了由處于準脆性斷裂狀態(tài)的三點彎曲試件的峰值荷載P_(max),同時確定材料參數(shù)——斷裂韌度K_(IC)與拉伸強度f_t的理論與方法。由于實驗室條件下混凝土試件高度W與骨料最大粒徑d_(max)的比例W/d_(max)約為5~20,試件的非均質性明顯,破壞為準脆性斷裂控制。因此,區(qū)別于以連續(xù)介質力學為基礎的應用于準脆性斷裂研究的力學模型,該文研究將骨料最大粒徑d_(max)引入相應的斷裂模型解析表達式中,由參數(shù)組合β·d_(max)來計算結構峰值狀態(tài)對應的裂縫擴展量,通過離散參數(shù)β的不同取值,實現(xiàn)了對材料參數(shù)——斷裂韌度與拉伸強度的準確預測�；诓煌瑢W者的相同尺寸W而不同初始裂縫長度α_0,以及相同初始縫高比α_0/W而不同尺寸W的幾何相似的砂漿、混凝土及巖石類材料試件的試驗成果(骨料最大粒徑d_(max)從1.2 mm~40 mm變化),驗證了所提理論與方法的合理性。
[Abstract]:In this paper, the boundary effect model (BEMM) and the size effect model (SEM) are compared in studying the fracture properties of materials.The theory and method of determining the material parameter, fracture toughness (K / C) and tensile strength (ft) by the peak load of three point bending specimens in quasi brittle fracture state are presented in this paper.Under laboratory conditions, the ratio W / D _ (max) of concrete specimen height to the maximum aggregate size D _ (max) is about 5 ~ 20, the heterogeneity of the specimen is obvious, and the failure is controlled by quasi-brittle fracture.Therefore, different from the mechanical model applied to quasi-brittle fracture research based on continuum mechanics, this paper studies the introduction of maximum aggregate particle size d _ max) into the corresponding analytical expression of fracture model.The crack propagation corresponding to the peak state of the structure is calculated by the parameter combination 尾 _ DX _ max, and the accurate prediction of the material parameter -fracture toughness and tensile strength is realized by taking different values of the discrete parameter 尾.Based on the same size W of different scholars and different initial crack length 偽 _ 0, as well as the same initial joint height ratio of a _ 0 / W, and the geometric similarity of different sizes of W,The experimental results of concrete and rock material samples (maximum aggregate size d _ (max)) vary from 1. 2 mm~40 mm to 1. 2 mm~40 mm, which verifies the rationality of the proposed theory and method.
【作者單位】： 華北水利水電大學土木與交通學院;西澳大學機械與化學學院;北京科技大學材料科學與工程學院;
【基金】：國家自然科學基金項目(51779095,51679092) 澳大利亞國家基金項目(DP0346198) 鄭州市科技攻關項目(153PKJGG111) 河南省高等學校青年骨干教師資助計劃項目(2013GGJS-084)
【分類號】：TU528

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本文編號：1702191