岩石材料裂纹尖端起裂特性研究
本文选题：岩石力学 切入点：起裂角 出处：《岩石力学与工程学报》2017年03期 论文类型：期刊论文
【摘要】：通过综合考虑Williams展开式中奇异应力项和非奇异应力项(T应力),运用断裂力学方法深入探讨远场拉 压、压 压应力组合下裂纹尖端起裂特性。在最大周向应力准则中考虑T应力的影响作用,并将其作为拉伸破裂判据;在剪切破裂方面,提出考虑法向应力影响的最大剪应力准则。通过对拉伸和剪切破裂发生条件的探讨,进一步阐明剪切破坏与裂纹倾角、内摩擦角、抗拉强度、黏聚力等参数之间的关系。研究结果表明,Williams展开式中非奇异应力项对于裂纹起裂角有重要的影响,所提出理论比传统理论计算的起裂角与实验结果更加吻合。随着内摩擦角的增大,剪切破裂减弱而拉伸破裂增强。随着黏聚力增大或者抗拉强度降低,拉伸破裂增强而剪切破裂减弱。
[Abstract]:Considering the singularity stress term and the nonsingular stress term in the Williams expansion, the fracture mechanics method is used to discuss the far-field tension and compression. Fracture initiation characteristics of crack tip under compression stress combination. The effect of T stress is considered in the maximum circumferential stress criterion, which is taken as the criterion of tensile fracture. The maximum shear stress criterion considering the effect of normal stress is put forward. By discussing the conditions of tensile and shear fracture, the relationship between shear failure and crack inclination, internal friction angle, tensile strength is further clarified. The results show that the non-singular stress term of the Williams expansion has an important effect on the crack initiation angle. The proposed theory is more consistent with the experimental results than that calculated by the traditional theory. With the increase of the angle of internal friction, the shear fracture weakens and the tensile fracture increases. With the increase of the cohesion force or the decrease of the tensile strength, the shear fracture becomes weaker and the tensile strength decreases with the increase of the internal friction angle. Tensile fracture increases and shear fracture weakens.
【作者单位】： 大连理工大学岩石破裂与失稳研究所;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2014CB047100) 国家自然科学基金资助项目(51474046,U1562103)~~
【分类号】：TU45
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 杨嘉陵,黎在良;静态受载裂纹尖端附近的温度场[J];固体力学学报;1988年03期
2 朱大滨,潘家祯;裂纹尖端离面变形场的实验测量与数值分析的比较[J];华东理工大学学报;2002年01期
3 常福清,张晖辉,原洪海,白象忠;载流薄板裂纹尖端的电热效应[J];机械强度;2003年05期
4 孙秋华,蔡艳红,唐立强;非线性损伤材料中Ⅲ型裂纹尖端场[J];哈尔滨工程大学学报;2003年02期
5 张为民,张淳源;幂率型非线性粘弹性裂纹尖端场[J];固体力学学报;2004年02期
6 王琦,杨晓庄,李海涛;无限长条板中动裂纹尖端的特性[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2004年05期
7 汪青杰,高明,陈皓;导电薄板内裂纹尖端区域的电磁应力[J];材料科学与工艺;2005年02期
8 贾斌,王振清,李永东;Ⅰ型定常扩展裂纹尖端的弹黏塑性场[J];力学学报;2005年04期
9 王振清,周博,梁文彦,韩玉来,王永军;动态裂纹尖端弹粘塑性场的研究[J];力学季刊;2005年02期
10 马振宁;高明;;金属材料裂纹尖端温度场和热应力场的数值模拟[J];沈阳师范大学学报(自然科学版);2006年01期
相关会议论文 前10条
1 王刚锋;傅孝龙;;表面弹性对裂纹尖端场的影响[A];损伤、断裂与微纳米力学进展：损伤、断裂与微纳米力学研讨会论文集[C];2009年
2 傅孝龙;王刚锋;;表面效应对Ⅰ型裂纹尖端场的影响[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
3 李贞德;陈章华;;含应变梯度影响的裂纹尖端场的假设应变有限元分析[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年
4 富东慧;侯振德;秦庆华;卢晨霞;;骨裂纹尖端压电研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年
5 卢宸华;刘波;桑建兵;王文嘉;;基于冰类材料的纯Ⅰ型裂纹尖端场的研究[A];力学与工程应用（第十三卷）[C];2010年
6 袁荒;马松云;;梯度塑性理论中裂纹尖端场的表征[A];第十五届全国疲劳与断裂学术会议摘要及论文集[C];2010年
7 虞吉林;郑哲敏;;一种非局部弹塑性连续体模型与裂纹尖端附近的应力分布[A];郑哲敏文集[C];2004年
8 刘宁;朱维申;张春生;;裂纹尖端屈服条件下的围岩劈裂破坏判据研究[A];第2届全国工程安全与防护学术会议论文集（下册）[C];2010年
9 赵文彬;张雪霞;杨维阳;;弯曲载荷下各向异性复合材料板的裂纹尖端场[A];数学·力学·物理学·高新技术交叉研究进展——2010（13）卷[C];2010年
10 钱华山;;黏弹塑性材料Ⅰ型动态裂纹尖端场[A];疲劳与断裂2000——第十届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2000年
相关博士学位论文 前10条
1 杨勇;压力敏感性材料裂纹尖端场的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 靳志和;考虑板厚效应或材料损伤的裂纹尖端场[D];清华大学;1988年
3 唐立强;正交各向异性材料裂纹尖端场的研究[D];清华大学;1988年
4 王钟羡;缺口应力预测和裂纹尖端约束评估[D];南京理工大学;2008年
5 卢宸华;含孔洞压力敏感性材料裂纹尖端渐近场的研究[D];河北工业大学;2012年
6 贾斌;幂硬化材料动态扩展裂纹尖端的弹粘塑性场[D];哈尔滨工程大学;2001年
7 孙艳玲;木材裂纹尖端区域应力场的数值分析和测试[D];北京林业大学;2004年
8 朱先奎;弹塑性材料动态裂纹尖端场研究[D];清华大学;1995年
9 梁文彦;动态扩展裂纹尖端场奇异性的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
10 杨大鹏;微弯延伸裂纹断裂特性的研究[D];华中科技大学;2007年
相关硕士学位论文 前10条
1 易立;基于偶应力理论的裂隙岩体多种锚固方案分析[D];山东大学;2015年
2 刘畅;不同填料填充丁苯橡胶复合材料裂纹尖端扩展行为研究[D];北京化工大学;2015年
3 姚鸿;天然橡胶裂纹尖端形态演变的在线研究[D];宁波大学;2015年
4 黄裕龙;焊接条件对裂纹特性影响的DIC实验研究[D];大连理工大学;2015年
5 刘帅华;T应力对工程断裂的影响及其数值计算方法[D];河南理工大学;2014年
6 李宁;压力敏感性材料准静态扩展裂纹尖端场[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 王永军;压—剪混合型定常扩展裂纹尖端的弹粘塑性场[D];哈尔滨工程大学;2006年
8 唐婧;Ⅲ型定常扩展裂纹尖端的弹—粘—理想塑性场[D];哈尔滨工程大学;2003年
9 韩东;裂纹尖端弹塑性场的有限元分析[D];北京工业大学;2007年
10 杨劲松;裂纹尖端应力应变场的数值模拟及分析[D];大连理工大学;2012年
，本文编号：1631770
本文链接：https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/1631770.html
