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第九届全国岩石力学与工程学术大会

作者：左宇军唐春安梁正召张永彬张娟霞徐涛东北大学岩石破裂与失稳研究中心大连理工大学土木水利学院大连大学材料破坏力学数值试验研究中心

采用基于细观损伤力学基础上开发的三维岩石破裂过程分析系统RFPA3D,对单轴压缩加载下含两条预制表面闭合裂纹的岩石类试样的破坏机制和裂纹联接模式进行了数值模拟。在数值模拟中,改变预制裂纹的布置形式和几何参数,在裂纹中插入理想... 详细信息

采用基于细观损伤力学基础上开发的三维岩石破裂过程分析系统RFPA3D,对单轴压缩加载下含两条预制表面闭合裂纹的岩石类试样的破坏机制和裂纹联接模式进行了数值模拟。在数值模拟中,改变预制裂纹的布置形式和几何参数,在裂纹中插入理想弹塑性材料来模拟裂纹之间的摩擦。本文总共对四组含两条预制的平行倾斜表面闭合裂纹的岩石类试样进行了模拟。数值模拟再现了实际试验中观察到的大多数现象,如翼形裂纹和次生裂纹的起裂和扩展、裂纹的联接和试样的宏观破坏。模拟结果表明,对于含两条预制表面闭合裂纹的岩石类试样,有四种不同的裂纹联接模式,它们是张应力模式(T)、剪应力模式(S)、张剪模式(TS)和压缩模式(C)的结合,即Ⅰ(C+S)、Ⅱ(T+S),Ⅲ(S)和Ⅳ(C+S)。该研究将有助于进一步了解单轴压缩下岩石的破坏特性。

关键词：数值模拟裂纹传播裂纹联接表面闭合裂纹三维裂纹

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Research on the fracture behavior of PBX under static tension

引用

Defence Technology（防务技术） 2014年第2期10卷 154-160页

作者： Hu GUO Jing-run LUO Ping-an SHI Jian-guo XU Institute of Systems Engineering China Academy of Engineering Physics

The fracture behavior of polymer-bonded explosive(PBX) seriously affects the safety and reliability of weapon *** effects of interface debonding and initial meso-damage on the fracture behavior of PBX under quasi-static tension are studied using numerical method.A twodimensional representative volume element(RVE) is established based on Voronoi model in which the component contents could be regulated and the particles are randomly distributed.A nonlinear damage model of polymer matrix relative to matrix depth between particles is *** results show that the simulated strain-stress relation is coincident with experiment *** is found that interface debonding leads to the nucleation and propagation of meso-cracks,and a main crack approximately perpendicular to the loading direction is generated *** interface debonding tends to occur in the interface perpendicular to the loading *** seems to be a phenomenon that strain softening and hardening alternatively appear around peak stress of stress and strain *** is shown that the initial damages of intragranular and interfacial cracks both decrease the modulus and failure stress,and the main crack tends to propagate toward the initial meso-cracks.

关键词：拉伸断裂行为 PBX 准静态界面裂纹损伤模型峰值应力裂纹传播武器系统

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