剪切型Beam Lattice模型及其在巖石翼裂紋擴展和貫通模擬中的應(yīng)用
本文選題:翼裂紋 + 裂紋貫通 ; 參考:《東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》2017年02期
【摘要】:采用考慮剪切效應(yīng)和Mohr-Coulomb失效準則的剪切型Beam Lattice(SBL)模型來模擬翼裂紋擴展和貫通過程中出現(xiàn)的次生裂紋.該模型采用隨機多邊形網(wǎng)格來反映材料的非均質(zhì)性,在結(jié)果分析中應(yīng)用裂紋擴展路徑來區(qū)分張拉型和剪切型裂紋擴展.利用SBL模型對不同間距的初始裂紋進行模擬,并將模擬結(jié)果和實驗觀測結(jié)果進行比對.結(jié)果表明,SBL模型可以較為準確地模擬不同模式下的裂紋擴展和貫通路徑.翼裂紋的擴展和貫通呈現(xiàn)階段性,首先出現(xiàn)張拉型裂紋,當(dāng)裂紋間距為10 mm時出現(xiàn)清晰的貫通裂紋,最后出現(xiàn)剪切型裂紋.裂紋的擴展進程在加載前中期保持穩(wěn)定,而在加載末期時明顯加快,出現(xiàn)不穩(wěn)定擴展的現(xiàn)象.SBL模型中考慮更多的剪切效應(yīng)會得到更多的剪切型裂紋.
[Abstract]:A shear beam Lattice-Shear (SBL) model considering shear effect and Mohr-Coulomb failure criterion is used to simulate the secondary cracks in the process of crack propagation and transfixion. In this model, random polygonal meshes are used to reflect the heterogeneity of materials, and crack propagation paths are used to distinguish tensile and shear crack growth in the result analysis. The SBL model is used to simulate the initial cracks with different spacing, and the simulation results are compared with the experimental results. The results show that the SBL model can accurately simulate the crack propagation and breakthrough paths in different modes. The propagation and transfixion of the wing crack are phased, the tensile crack appears at first, when the crack spacing is 10 mm, the through crack appears clearly, and finally the shear mode crack appears. The process of crack propagation remains stable in the middle and before loading period, but it accelerates obviously at the end of loading. The phenomenon of unstable growth occurs in the SBL model. More shear cracks can be obtained when more shear effects are considered in the SBL model.
【作者單位】: 東南大學(xué)土木工程學(xué)院;東南大學(xué)江蘇省工程力學(xué)分析重點實驗室;
【基金】:國家重點研發(fā)計劃資助項目(2016YFC0701301) 江蘇省研究生培養(yǎng)創(chuàng)新工程資助項目(KYLX_094)
【分類號】:O346.1
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,本文編號:2005476
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