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压缩载荷作用下分支裂纹断裂与扩展的数值和试验-IngentaConnect
第38卷第7期 煤 炭 学 报 Vol.38 No.7
2013年 7月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY July 2013
- - -
文章编号:0253 9993(2013)07 1207 08
压缩载荷作用下分支裂纹断裂与扩展的
数值和实验研究
1,2 1,2
李碧勇 ,朱哲明
(1.能源工程安全与灾害力学教育部重点实验室,四川 成都 610065;2.四川大学 建筑与环境学院,四川 成都 610065)
摘 要:材料中裂纹形态比较复杂,有弯曲,交叉或者分支等等,通过数值和实验的方法研究了在压
缩载荷作用下分支裂纹的断裂问题,考虑分支裂纹倾角和长度对应力强度因子和裂纹扩展的影响。
结果表明:裂纹倾角的增加使I型应力强度因子减小,而裂纹长度的增大使应力强度因子增大,长
度较大的分支裂纹对长度较小的有一定的抑制作用。 通过对张开型分支裂纹和弯折裂纹砂岩试件
的单轴压缩试验,发现砂岩试件的破坏形式主要是以I型翼型裂纹扩展为主,其起裂位置距离裂纹
尖端的距离随着分支裂纹角度的增大而减小;分支裂纹倾角越大,其翼型裂纹起裂角就越小但相应
的起裂载荷却越大。 还对张开型裂纹和闭合型裂纹做了一定的比较,发现张开型裂纹的起裂角要
大于闭合型裂纹的起裂角,但其起裂载荷却正好相反。
关键词:分支裂纹;张开裂纹;应力强度因子;翼型裂纹;起裂角;起裂载荷
中图分类号:TU45 文献标志码:A
Numerical and experimental research on the fracture and propagation of the
branch crack under compression
1,2 1,2
LI Bi-yong ,ZHU Zhe-ming
(1.Key Laboratory of Energy Engineering Safety andMechanics onDisasters,TheMinstry of Education,Sichuan University,Chengdu 610065,China;2.Col-
lege of Architecture and Environment,Sichuan University,Chengdu 610065,China)
Abstract:The cracks in the material are in varied forms,such as bend,cross and branch.The numerical and experi-
mental methodswere applied to study the fracture problem of the branch crack under compression,considered the in-
fluence of different branch crack inclination and length to the stress intensity factors and thewing crack propagation.
The results show that the increase of the crack inclination stress intensity factor K decreases,and the stress in
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