基于SCSCC试样的岩石复合型裂纹动态扩展特征研究

发布时间：2017-08-11 20:02

  本文关键词：基于SCSCC试样的岩石复合型裂纹动态扩展特征研究

  更多相关文章： 岩石复合型动态断裂扩展 SHPB试验 侧开单裂纹半孔板(SCSCC) 数值模拟 断裂损伤

【摘要】：侧开单裂纹半孔板(single cleavage semi circle compression,SCSCC)试样是一种改进后的矩形板试样。采用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置进行冲击试验,完成了SCSCC试样纯Ⅰ型及Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹动态断裂试验,并进行数值分析,研究其扩展路径及扩展过程中的止裂问题。结果表明:SCSCC试件在试验过程中,纯Ⅰ型裂纹扩展过程中尖端沿着原方向朝试件右侧移动,Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹扩展过程中朝着试件中轴线方向(最大应力区)移动,且可以观察到止裂现象;应变片法是一种监测断裂时刻的有效方法。使用修正的最大主应力准则及引入能量释放率的拉伸断裂软化损伤(crack softening,CS)破坏准则可有效解决岩石类材料的动态破坏问题,且可以描述材料全应力-应变破坏过程。Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹SCSCC试件构型在研究岩石裂纹止裂领域具有较大优势;且SCSCC构型是一种大尺寸试样,可减小岩石非均匀性带来的影响。
【作者单位】： 四川大学建筑与环境学院;四川大学能源工程安全与灾害力学教育部重点试验室;
【关键词】： 岩石复合型动态断裂扩展 SHPB试验 侧开单裂纹半孔板(SCSCC) 数值模拟 断裂损伤
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51074109) 四川省科技计划资助项目(2014JY0002) 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室资助项目(PLN1505)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 裂纹广泛存在于脆性材料中,如岩石、混凝土等,且裂纹在此类材料的结构稳定性中起到了重要作用,特别是结构的动态稳定性。无论是在理论基础还是在试验手段方面,断裂静力学问题都已有比较完善的体系。然而,与断裂静力学相比,即使是简单的断裂动力学问题,要得到精确的理论解也非，

本文编号：657979