论文摘要
岩石内裂纹扩展问题是岩土工程学科的重要问题之一。基于3D-ILC技术,选用理想脆性材料,在对试样表面无影响的前提下,生成任意参数的真实内裂纹,进行含内裂纹试样三点弯试验,并与完整试样进行对比。开展试样破坏过程、特征荷载、破坏形态、断口特征、动态分叉、应力云纹分析,通过数值模拟得到裂纹尖端K分布规律及扩展路径,与试验对比。结果表明:（1）内裂纹的存在极大的降低试样的起裂与破坏荷载;（2）应力双折射技术可与3D-ILC联合应用进行内裂纹应力信息监测,内裂纹尖端呈现"花瓣"状应力云纹;（3）三点弯下空白试样发生动态断裂,断口呈现雾化、羽毛区特征,由动态裂纹分叉引起。含裂纹试样,从内裂纹下尖端到上尖端逐渐起裂,呈现水滴状,为纯I型破坏,断口呈现交汇Wallner线特征;（4）基于M积分的裂纹尖端K分布与试验起裂规律一致;基于MTS的内裂纹扩展路径模拟与试验一致。3D-ILC相对于目前透明类岩石研究中主流方法,在脆性度、裂纹真实性、应力场可视化、断口特征等方面具备一定进步性,试验与数值模拟成果将为岩石等脆性材料的三维断裂、内裂纹扩展等问题的研究,提供试验和理论参考。
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文章来源
类型: 期刊论文
作者: 王海军,李汉章,任然,汤雷,郁舒阳,张志韬
关键词: 岩石力学,三点弯,断裂力学,裂纹扩展,脆性材料,三维内裂纹
来源: 岩石力学与工程学报 2019年12期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑,基础科学
专业: 地质学,建筑科学与工程
单位: 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程国家重点试验室,河海大学水利水电学院,深圳水务集团
基金: 国家自然科学基金资助项目(51409170,51739008),江苏省自然科学基金项目(BK20171130)~~
分类号: TU45
DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2019.0358
页码: 2463-2477
总页数: 15
文件大小: 1749K
下载量: 240
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