论文摘要
多裂纹相互作用是断裂力学研究的重要内容,但是针对单轴拉伸下的三维多内裂纹相互作用研究较少。基于3D-ILC技术,在完整立方体试件中生成三维双平行内裂纹,对不同错距d开展单轴拉伸试验,分析了断裂过程、应力云纹、起裂与破坏荷载及断口特征,基于M积分和MTS准则开展裂纹扩展路径及相互作用模拟。结果表明:①内裂纹错距为2 mm时相互"吸引",错距为6与10 mm先相互"吸引"后"排斥";②三维双内裂纹单轴拉伸下具有"合并分界"、"漏斗状"特征等断裂形态,其中裂纹中心侧发生Ⅰ-Ⅱ型复合断裂,外侧发生纯I型断裂;③初始应力云纹在预制裂纹尖端呈现"花瓣状",裂纹相互"吸引"过程中应力云纹在中心侧裂纹尖端呈现"括弧状";④试样强度与裂纹间错距成正比,错距为2,6,10 mm抗拉强度相对完整试样下降百分比分别为63.39%,50.79%,41.09%。起裂荷载与最终破坏荷载的比值分别为12.92%,15.16%,13.57%;⑤基于M积分,得出内裂纹Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子分布规律,基于MTS裂纹扩展判据,实现三维双内纹的相互作用扩展全过程数值模拟,与试验一致。研究结果为三维双平行内裂纹相互作用研究提供试验与理论基础。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 郁舒阳,王海军,任然,汤雷,钟凌伟,张志韬,汤子璇
关键词: 断裂力学,裂纹扩展,双内裂纹,脆性固体,裂纹相互作用
来源: 岩土工程学报 2019年12期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学
专业: 地质学,建筑科学与工程
单位: 河海大学水利水电学院,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,深圳水务(集团)有限公司
基金: 国家自然科学基金项目（51409170,51739008,U1765204）,江苏省自然科学基金项目（BK20171130）,中央级公益性科研院所基本科研业务费项目（Y419005）
分类号: TU45
页码: 2367-2373
总页数: 7
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