岩石类材料疲劳破坏裂纹扩展分析的数值方法-岩土力学.PDF

第29 卷第3 期 岩 土 力 学 Vol.29 No.3 2008 年3 月 Rock and Soil Mechanics Mar. 2008 文章编号：1000－7598 －(2008) 03 －0769 －06 岩石类材料疲劳破坏裂纹扩展分析的数值方法 1 2 3 1 周尚志 ，党发宁 ，陈厚群 ，龙巧玲 （1. 长沙理工大学 桥梁与结构学院，长沙 410076 ；2. 西安理工大学 水利水电学院，西安 710048 ； 3. 中国水利水电科学研究院工程抗震中心，北京 100044 ） 摘 要：在进行岩石类材料疲劳断裂破坏的数值分析时，将损伤力学将裂纹形成与裂纹扩展两个过程有机结合在一起。根据 裂纹形成阶段的疲劳曲线 （S-N ），描述疲劳发展的损伤演变方程，提出了疲劳裂纹扩展的数值计算方法。建立了扩展阶段中 裂纹尺寸与载荷循环次数之间的关系，从而将裂纹萌生与扩展这两个独立过程纳入一个统一的理论体系。该方法与断裂力学 结合计算出的疲劳寿命与试验值相吻合。 关 键 词：岩石；损伤力学；疲劳破坏；裂纹扩展；数值分析 中图分类号：TU 375；O 242.21 文献标示码：A Numerical method for crack extension analysis based on fatigue fracture process of rock materials 1 2 3 1 ZHOU Shang-zhi , DANG Fa-ning , CHEN Hou-qun , LONG Qiao-ling (1. School of Bridge and Structure Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410076, China; 2. School of Hydraulic and hydroelectric Engineering, Xi ’an University of Technology, Xi’an 710048, China; 3. China Institute of Water Resources ＆Hydropower Research, Beijing 100044, China)