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碾压混凝土拱坝诱导缝等效强度双参数断裂模型

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大连理工大学学报 2005年第2期45卷 265-271页

作者：张小刚宋玉普王学志吴智敏大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

对两种尺寸碾压混凝土三点弯曲梁进行了断裂试验,获得了荷载和裂缝口张开位移P-M全曲线及荷载和加载点位移P-δ全曲线,分析了碾压混凝土的断裂参数、临界有效裂缝长度和临界裂缝尖端张开位移等一系列空白参数.运用双K和双G断裂理论,分... 详细信息

对两种尺寸碾压混凝土三点弯曲梁进行了断裂试验,获得了荷载和裂缝口张开位移P-M全曲线及荷载和加载点位移P-δ全曲线,分析了碾压混凝土的断裂参数、临界有效裂缝长度和临界裂缝尖端张开位移等一系列空白参数.运用双K和双G断裂理论,分别建立了碾压混凝土拱坝诱导缝等效强度的非线性断裂模型和断裂能量分析模型,从非线性应力场和能量释放率角度明确了诱导缝的起裂、稳定扩展和失稳扩展的计算方法,对两种模型计算结果进行了相互比较,并用有限元和沙牌拱坝的工程实际观测值验证了模型的可靠性.给出了拱坝诱导缝的最佳布置间距、设置位置等.实践证明,该模型可提高碾压混凝土拱坝诱导缝的设计水平,且具有工程实用价值.

关键词：断裂模型等效强度诱导缝双参数高碾压混凝土拱坝能量分析模型张开位移三点弯曲梁能量释放率断裂试验断裂参数断裂理论裂缝尖端裂缝长度计算方法失稳扩展计算结果布置间距工程实际沙牌拱坝设置位置

基于粘结裂缝模型的混凝土断裂过程及参数研究

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水利与建筑工程学报 2022年第4期20卷 35-41页

作者：王营梁力李明赵岐东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

为研究混凝土细观结构对混凝土断裂参数的影响,基于ABAQUS平台进行二次开发,自编0厚度粘结单元嵌入程序,建立混凝土细观粘结裂缝模型对文献中的水工二级配混凝土断裂过程进行数值模拟并验证数值模型的准确性。在此基础上结合边界效应模... 详细信息

为研究混凝土细观结构对混凝土断裂参数的影响,基于ABAQUS平台进行二次开发,自编0厚度粘结单元嵌入程序,建立混凝土细观粘结裂缝模型对文献中的水工二级配混凝土断裂过程进行数值模拟并验证数值模型的准确性。在此基础上结合边界效应模型预测混凝土的断裂参数以及分析骨料粒径、骨料形状对混凝土断裂参数的影响。结果表明:混凝土细观粘结裂缝模型能准确模拟混凝土损伤断裂全过程,数值模拟得到的荷载-裂缝口张开位移曲线关键点与文献中试验所得关键点平均值相对误差在10%以内;数值模拟结果经边界效应模型计算得到的混凝土抗拉强度、断裂韧度与文献中采用规范公式计算的相对误差在7%以内;随着骨料平均粒径的增大,混凝土材料的抗拉强度逐渐减小,断裂韧度逐渐增加。该研究可为混凝土断裂参数的预测提供参考。

关键词：混凝土细观粘结裂缝模型边界效应模型断裂参数骨料粒径骨料形状

胶层Ⅰ/Ⅱ型断裂破坏内聚单元参数的确定和应用

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玻璃钢／复合材料 2016年第12期 60-64页

作者：王跃赵霞穆志韬郝建滨海军航空工程学院青岛校区青岛266041 青岛大学青岛266071

建立了铝合金板单搭接胶接接头的三维弹性有限元模型,通过与G-R解析模型的胶层剪应力和剥离应力分布对比分析,验证了有限元模型的有效性。经有限元仿真拟合铝合金板单搭接胶接接头静拉伸试验的载荷-位移曲线,获得了胶层Ⅰ/Ⅱ型混合失效... 详细信息

建立了铝合金板单搭接胶接接头的三维弹性有限元模型,通过与G-R解析模型的胶层剪应力和剥离应力分布对比分析,验证了有限元模型的有效性。经有限元仿真拟合铝合金板单搭接胶接接头静拉伸试验的载荷-位移曲线,获得了胶层Ⅰ/Ⅱ型混合失效模式下内聚力单元的断裂参数值和胶层渐进破坏的过程,将胶层内聚力单元断裂参数值应用于含双裂纹复合材料胶接修补结构中,预测了修补结构的静拉伸强度。结果表明,有限元模型预测的剩余强度与实验值的相对误差为3.8%,因此运用内聚力单元仿真胶层的方法是有效的,并为复合材料胶接修补结构的承载能力分析提供了有力的依据。

关键词：胶层内聚力模型断裂参数复合材料胶接修补剩余强度

基于内聚力模型的复合裂纹耦合扩展多尺度数值模拟研究与实验验证

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材料导报 2022年第4期36卷 195-204页

作者：盛鹰贾彬王汝恒陈国平西南科技大学工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621000 西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621000 中国空气动力研究与发展中心飞行器结冰与防除冰重点实验室四川绵阳621000

在外载荷作用下,材料的破坏与失效问题是一个涵盖从微观到宏观、从时间到空间等多个尺度相互耦合与关联的系统性科学问题。本研究以α-Ti材料为例,首先运用微观观测实验手段分析了α-Ti的显微组织结构和相结构,采用蒙特卡洛方法对微结构... 详细信息

在外载荷作用下,材料的破坏与失效问题是一个涵盖从微观到宏观、从时间到空间等多个尺度相互耦合与关联的系统性科学问题。本研究以α-Ti材料为例,首先运用微观观测实验手段分析了α-Ti的显微组织结构和相结构,采用蒙特卡洛方法对微结构(晶粒大小、形状及分布)进行随机抽样处理,确定了其微结构的分布规律。通过与实验测得的材料强度做对比分析,并结合图像处理的方法获得微结构的定量化信息,探明了微结构对材料宏细观性能的影响,为微观尺度的分子动力学模型提供了可靠的基础。然后建立了三组包含复合微观缺陷的α-Ti拉伸微观计算模型,分别获得了界面层粘结力与其上下表面的相对位移之间的定量关系(T-S曲线)。由于T-S曲线中包含了与裂纹尖端演化相关的微观信息(如位错发射和运动、裂尖钝化、裂纹偏折、孔洞成核和长大、孪晶等),再将T-S曲线与曲线中关键转折点所对应的原子构型相结合,从原子尺度观察并解释了α-Ti材料中不同复合微观缺陷扩展的现象、规律和机理。最后,采用基于原子模拟的内聚力模型对单调拉伸条件下CT试件的裂纹扩展做多尺度分析,研究了不同微观缺陷对材料宏观断裂参数的影响程度。

关键词：多尺度蒙特卡洛方法微观缺陷扩展内聚力模型断裂参数

低热水泥全级配混凝土断裂试验及尺寸效应分析

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工程力学 2022年第7期39卷 183-193页

作者：高小峰胡昱杨宁邬昆李庆斌浙江工业大学土木工程学院浙江杭州310023 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 中国三峡建设管理有限公司四川成都610041

该文分析了低热水泥全级配混凝土断裂性能的尺寸效应规律。通过在大坝工程施工现场浇筑成型试件有效高度为0.75 m、1.5 m和2.25 m的楔入劈拉试件并开展试验,获得低热水泥全级配混凝土稳定的双K断裂参数。基于试验结果,采用理论方法推求... 详细信息

该文分析了低热水泥全级配混凝土断裂性能的尺寸效应规律。通过在大坝工程施工现场浇筑成型试件有效高度为0.75 m、1.5 m和2.25 m的楔入劈拉试件并开展试验,获得低热水泥全级配混凝土稳定的双K断裂参数。基于试验结果,采用理论方法推求全级配混凝土无尺寸效应的失稳和起裂韧度,预测任意尺寸试件的最大和起裂水平荷载。研究发现,当韧带高度与骨料最大粒径比值大于等于6.0后,双K断裂参数趋于稳定。尺寸效应模型及其演化形式可用于确定全级配混凝土无尺寸效应的起裂和失稳断裂韧度,定量分析强度与韧度对裂缝扩展的影响,并可通过引入等效几何参数,分别建立任意尺寸试件最大和起裂水平荷载的预测方程。

关键词：水工结构断裂参数低热水泥全级配混凝土尺寸效应

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双参数模型法研究早龄期混凝土的断裂性能

混凝土 2004年第8期 6-10页

作者：金南国金贤玉沈毅浙江大学土木系浙江杭州310027

本试验采用了RILEM推荐的"双参数模型"(TPM)(RILEM Technical Committee 89-FMT)研究了早龄期混凝土的临界应力集中因子KICs和临界裂缝尖端开口位移CTOD这两个断裂参数。试验同时采用普通混凝土和高强混凝土作为试验对象,取4根同一龄期... 详细信息

本试验采用了RILEM推荐的"双参数模型"(TPM)(RILEM Technical Committee 89-FMT)研究了早龄期混凝土的临界应力集中因子KICs和临界裂缝尖端开口位移CTOD这两个断裂参数。试验同时采用普通混凝土和高强混凝土作为试验对象,取4根同一龄期的混凝土用于试验。试验龄期为12小时,1天,2天,3天,7天和28天。试验结果表明两参数值随水化的进行增大,相对于成熟混凝土来说,早龄期混凝土的这两个参数值比较低;在同一龄期,高强混凝生的这两个参数值要比普通混凝土的对应值高;从试验中还可以看出混凝土的断裂参数与强度有相类似的发展规律,可以作为材料的性能指标,用于表征混凝土的阻裂能力。

关键词：双参数模型早龄期混凝土临界应力集中因子临界裂缝尖端开口位移断裂参数

AA7075-T6复杂加载状态下断裂极限研究

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应用力学学报 2022年第4期39卷 617-626页

作者：江娜尚宏春王计真李旭阳张冲王松臣娄燕山西安交通大学机械工程学院西安710049 中国飞机强度研究所西安710065

为研究航空铝合金AA7075-T6板材在复杂加载状态下的韧性断裂力学性能,设计4种包含不同应力状态的拉伸试验和液压胀形试验来获取材料的硬化特性和断裂参数。通过不同应变率和不同轧制方向的拉伸试验得到相应的应力-应变曲线,分别采用不... 详细信息

为研究航空铝合金AA7075-T6板材在复杂加载状态下的韧性断裂力学性能,设计4种包含不同应力状态的拉伸试验和液压胀形试验来获取材料的硬化特性和断裂参数。通过不同应变率和不同轧制方向的拉伸试验得到相应的应力-应变曲线,分别采用不同硬化模型和DF2016韧性断裂准则对其硬化行为和断裂特性进行表征。结果表明AA7075-T6狗棒试件在应变率为1 s^(-1)和10 s^(-1)时重复性较好,应变率为100 s^(-1)时应力-应变曲线出现明显的抖动,但随着应变率的增加没有出现明显的应变率强化效应。而且对比7个轧制方向的应力-应变结果发现,不同角度的拉伸强度和断裂应变基本相同。因此在研究范围内AA7075-T6表现为一种各向同性且关于应变率不敏感的材料。采用Swift-Voce硬化模型的预测效果最好,DF2016韧性断裂准则可以准确预测AA7075-T6在剪切、单轴拉伸、平面应变拉伸和等轴拉伸等不同应力状态的断裂位置。

关键词：断裂参数 7075铝合金应变率力学性能试验

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低热水泥混凝土早龄期断裂性能发展特性研究

人民长江 2022年第1期53卷 175-181页

作者：刘志洪胡昱邬昆杨宁谭尧升高小峰昆明理工大学电力工程学院云南昆明650500 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 中国三峡建设管理有限公司四川成都610041 浙江工业大学土木工程学院浙江杭州310023

低热水泥混凝土在中国特高拱坝建设中已全面应用。为确定低热水泥混凝土早龄期断裂性能发展规律,设计10,20,40℃3种养护温度,3,7,14,28 d 4种龄期,开展了不同养护温度下低热水泥混凝土楔入劈拉断裂试验,并依据试验结果采用成熟度理论分... 详细信息

低热水泥混凝土在中国特高拱坝建设中已全面应用。为确定低热水泥混凝土早龄期断裂性能发展规律,设计10,20,40℃3种养护温度,3,7,14,28 d 4种龄期,开展了不同养护温度下低热水泥混凝土楔入劈拉断裂试验,并依据试验结果采用成熟度理论分析断裂参数与等效龄期间的关系。结果表明:在10~40℃范围内,相同龄期低热水泥混凝土的起裂断裂韧度、失稳断裂韧度和断裂能均随养护温度的增大而增大;基于成熟度理论的等效龄期计算公式和断裂参数-成熟度的对数函数形式均可较好地描述低热水泥混凝土早龄期断裂性能发展规律。研究成果可为大坝结构开裂风险分析与安全评定过程中可靠断裂参数的取值提供依据。

关键词：低热水泥混凝土断裂参数养护温度成熟度楔入劈拉断裂试验高拱坝

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纤维混凝土断裂性能的研究现状及展望

工业建筑 2022年第2期52卷 1-9页

作者：魏新江任梦博冯鹏吴熙廖娟浙江大学建筑工程学院杭州310058 浙大城市学院工程学院杭州310015 清华大学土木工程系土木工程安全与耐久性教育部重点实验室北京100084

断裂参数可用于分析纤维在不同受力阶段对材料断裂性能的影响程度,从而有助于准确评价纤维混凝土的断裂性能。通过整理常见的纤维混凝土断裂试验方法及其特点,介绍并分类基于试验方法得到的断裂参数,对比讨论了同类型和不同类型参数各... 详细信息

断裂参数可用于分析纤维在不同受力阶段对材料断裂性能的影响程度,从而有助于准确评价纤维混凝土的断裂性能。通过整理常见的纤维混凝土断裂试验方法及其特点,介绍并分类基于试验方法得到的断裂参数,对比讨论了同类型和不同类型参数各自的优缺点及适用的纤维混凝土类型。根据收集到的纤维混凝土断裂参数的试验数据,分析影响纤维混凝土断裂性能的主要因素及其影响规律。研究发现:三点弯曲梁和四点弯曲梁是目前常用的断裂试件形式,通过其测试得到的断裂参数表征不同的断裂行为,建议使用等效抗弯强度综合评价纤维混凝土的断裂性能。最后,对纤维混凝土断裂性能的研究方向提出了展望。

关键词：纤维混凝土断裂性能断裂试验断裂参数