用圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘和实验-数值-解析法确定砂岩的动态起裂和扩展韧度

摘要：

在I型(张开型)动态断裂实验中,利用大直径(Φ100 mm)分离式霍普金森压杆径向冲击圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘试样.考虑了材料惯性效应和裂纹扩展速度对动态应力强度因子的影响,用实验-数值-解析法确定了高加载率和高裂纹扩展速度情况下,砂岩的动态起裂韧度和动态扩展韧度.由动态实验获取试样的动荷载历程,采用裂纹扩展计(Crack Propagation Gauge,CPG)测定试样断裂时刻和裂纹扩展速度,获得裂纹扩展速度对应的普适函数值.然后将动荷载历程带入到有限元软件中进行动态数值模拟,求出静止裂纹的动态应力强度因子历程,再用普适函数值对其进行近似修正.最后根据试样的起裂时刻和穿过CPG中点的时刻,由相应的动态应力强度因子历程分别确定砂岩的动态起裂和动态扩展韧度,它们分别随动态加载率和裂纹扩展速度的提高而增加.

关键词：圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘、实验-数值-解析法、动态起裂韧度、动态扩展韧度、裂纹扩展计、普适函数

所属期刊栏目：36

分类号：O347.3;TU458(固体力学)

资助基金：高等学校博士学科点专项科研基金20130181130013

在线出版日期：2017-05-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：37-47