岩石亚临界裂纹扩展应力强度因子Williams级数计算及数值模拟

郝瑞卿; 李江腾; 曹平; 廖峻; 刘博

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引入Williams级数,提出一种计算双扭试验中应力强度因子的新方法,并运用ANSYS数值模拟软件,对双扭试验进行数值模拟.通过理论分析和数值模拟2种方法,分别计算大理岩和花岗岩在亚临界裂纹扩展中的应力强度因子K'I和K”I.同时,将理论分析和数值模拟所得的应力强度因子K'I和K”I与试验所得的应力强度因子KI进行比较.研究结果表明:理论分析、数值模拟与试验这3种方法所得的应力强度因子均随裂纹的扩展而减小,与断裂力学理论相符;对于同一种岩石试样,理论分析所得的K'I与试验所得的K1的拟合曲线相比斜率偏小,但偏差较小;模拟所得的K”I与试验所得的KI的拟合曲线斜率基本一致,说明理论分析、数值模拟与试验过程中应力强度因子减小规律相同,能反映试验的基本过程,可见理论分析与数值模拟结果可靠,能为岩土工程稳定与时间的相关性研究提供依据.

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来源
《中南大学学报（自然科学版）》 |2014年第11期|3949-3956|共8页
作者
郝瑞卿; 李江腾; 曹平; 廖峻; 刘博;
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作者单位

中南大学资源与安全工程学院, 湖南长沙,410083;

中南大学资源与安全工程学院, 湖南长沙,410083;

中南大学资源与安全工程学院, 湖南长沙,410083;

中南大学资源与安全工程学院, 湖南长沙,410083;

中南大学资源与安全工程学院, 湖南长沙,410083;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类结构设计;
关键词
应力强度因子; 双扭试验; Williams级数; 亚临界裂纹扩展; 数值模拟;

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