曲线翼型裂纹扩展路径理论分析及试验验证.pdf

第31 卷第2 期 岩 土 力 学 Vol.31 No.2 2010 年2 月 Rock and Soil Mechanics Feb. 2010 文章编号：1000－7598 (2010) 02 －0345 －05 曲线翼型裂纹扩展路径理论分析及试验验证 1, 2 2 2 2 李 强 ，杨 庆 ，栾茂田 ，贾景超 （1.石家庄铁道学院 土木分院，石家庄 050043 ；2.大连理工大学 土木水利学院，大连 116024 ） 摘 要：采用数值和试验的方法对翼型裂纹的扩展路径进行分析，发现单轴下张开型裂纹的翼型裂纹的扩展路径逼近于过原 主裂纹中心点、平行于最大主应力的一条直线。基于翼型裂纹路径这个特点，采用了双曲线参数方程近似表达真实翼型裂纹 的扩展路径，通过翼型裂纹的起裂角、起裂点及翼型裂纹的渐近线方程求解了双曲线方程中的未知参数。采用双曲线翼型裂 纹路径和试验中所得翼型裂纹路径进行了对比分析，二者吻合得很好，验证了采用双曲线近似表示真实存在的翼型裂纹模型 的正确性。应用双曲线翼型裂纹模型对翼型裂纹的扩展和失稳进行分析，采用ABAQUS 求解了双曲线翼型裂纹模型的应力 强度因子，并与试验进行对比，发现双曲线翼型裂纹模型能很好地解释翼型裂纹的实际扩展规律，这表明了采用双曲线近似 表示真实翼型裂纹路径的有效性。 关 键 词：翼型裂纹；扩展路径；应力强度因子；单轴压缩；岩石断裂 中图分类号：TU 411 文献标识码：A Study of curved wing crack path by theory and testing methods 1, 2 2 2 2 LI Qiang , YANG Qing , LUAN Mao-tian , JIA Jing-chao (1. School of Civil Engineering, Shijiazhuang Railway Institute, Shijiazhuang 050043, China; 2. School of Civil and Hydraulic Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China;)