冲击荷载下岩石裂纹动态扩展全过程演化规律研究

论文摘要

为研究岩石裂纹全过程扩展规律及扩展行为中的定区域止裂问题,提出修正侧开半孔板（improved single cleavage semi-circle specimen,ISCSC）构型构件。通过大直径分离式霍普金森压杆试验系统进行冲击试验,使用裂纹扩展计测试系统测定了裂纹扩展速度,同时引入拉伸断裂软化损伤破坏模型进行数值模拟,通过试验–数值法,深入分析动载荷下岩石裂纹全过程扩展演化行为及双空心孔对于裂纹扩展的影响。结果显示,ISCSC构型实现了裂纹扩展中的定区域止裂,可以精准预测止裂区域;预制双空心孔的构型分布对裂纹扩展行为影响巨大,裂纹扩展速度受到明显抑制;裂纹扩展至双孔中心连线区域时,裂纹尖端拉应力场与双孔形成的叠加应力场相互作用,导致主裂纹扩展速度急剧降低,甚至出现止裂现象;裂纹扩展至叠加场时,极易受到物质不均匀性影响,产生偏折或分叉;同时,数值计算的结果和试验吻合,验证ISCSC构型用于研究裂纹起裂、扩展及止裂全过程演化行为的有效性。

论文目录

• 1 引言
• 2 试验研究
•   2.1 ISCSC构型
•   2.2 SHPB试验装置
•   2.3 结果分析
• 3 数值模拟研究
•   3.1 数值模型
•   3.2 数值模拟结果
•   3.3 定区域止裂结果分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王飞,王蒙,朱哲明,邱豪,应鹏,王勖雅

关键词: 岩石力学,构型,分离式霍普金斯压杆,裂纹扩展,裂纹止裂,数值模拟

来源: 岩石力学与工程学报 2019年06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: 四川大学深地科学与工程教育部重点实验室,绵阳师范学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(11672194,11702181),中国博士后科学基金项目(2016M602689)~~

分类号: TU45

DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2018.1172

页码: 1139-1148

总页数: 10

文件大小: 1104K

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