岩石动态复合型初始断裂性能的试验研究

首先讨论了岩石动态复合型初始断裂实验的试件设计问题,指出四点弯曲试件是非常理想的试件;其次论述了大理岩动态四点弯曲试验的试验方法,并进行了初步的试验研究,得到了有实际意义的断裂曲线。     

复合型裂纹扩展的形状改变比能准则

为了预测金属材料裂纹在小范围屈服时的延性断裂，以复合型裂纹为研究对象，将裂纹前缘塑性屈服区内的总形状改变比能用于建立复合型裂纹的断裂准则。该准则表明了金属材料裂纹在扩展过程中，起决定作用的是形状改变比能，而不是整个应变能。能成功地预测了复合型裂纹的启裂角度以及临界荷载，将其结果与Sih的S准则和实验数据结果进行了比较。结果表明，复合型裂纹扩展的形状改变比能准则，在预测裂纹启裂角方面优于S准则，并且预测的临界荷载偏保守。在工程上，将其应用于复合型裂纹断裂判定是安全的。     

Response and energy dissipation of rock under stochastic stress waves

The response and energy dissipation of rock under stochastic stress waves were analyzed based on dynamic fracture criterion of brittle materials integrating with Fourier transform methods of spectral analysis. When the stochastic stress waves transmit through rocks, the frequency and energy ratio of harmonic components were calculated by analytical and discrete analysis methods. The stress waves in shale, malmstone and liparite were taken as examples to illustrate the proposed analysis methods. The results show the harder the rock, the less absorption of energy, the more the useless elastic waves transmitting through rock, and the narrower the cutoff frequency to fracture rock. When the whole stress energy doubles either by doubling the duration time or by increasing the amplitude of stress wave, ratio of the energy of elastic waves transmitting through rock to the whole stress energy (i.e. energy dissipation ratio) is decreased to 10%-15%. When doubling the duration time, the cutoff frequency to fracture rock remains constant. However, with the increase of the amplitude of stress wave, the cutoff frequency increases accordingly.     

Experimental and theoretical study of static-dynamic mixed mode brittle fracture of rock

Ｖａｒｉｏｕｓｍｏｄｅ－Ⅰｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｌｉｎｅａｒｅｌａｓｔｉｃｆｒａｃｔｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｃｓａｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｃｏｎｓｔａｎｔｓ．Ｔｏａｎａｌｙｓｅ...     

用动态云纹法测定岩石断裂失稳点

介绍了一种用于测定岩石断裂失稳点的先进方法－动态云纹法。在岩石断裂韧度试件的表面裂缝处粘贴两片透明光栅，使之形成莫尔条纹。通过光电装置记录下断裂过程中裂缝开口位移随时间的变化情况，进而根据位移速度的快慢变化来确定岩石试件的断裂失稳点。实验中还将动态云纹法的实验结果同其他方法作了比较，结果表明，在加载率１０３～１０４ＭＰａ·ｍ（１／２）·Ｓ（－１）范围内，岩石试件的最大载荷点即为断裂失稳点。     

类裂纹缺口断裂准则综述

阐述了缺口断裂力学应力强度因子、COD和J积分概念的三类宏观力学模型和失效评定图方法,介绍了各种模型的基本假定、分析方法、以及最后提出的断裂准则适用的范围。此外,还概述了作者本人的进一步研究。     

Effect of Fracture Criteria on Taylor Impact Fracture

Taylor impact test on aluminum alloy 7A04-T6 presented in a previous study has been numerically evaluated using the finite element code ABAQUS/Explicit in this paper. The influence of fracture criterion in numerical simulations of the deformation and fracture behavior of Taylor rod has been studied. The following fracture criterions, included a modified version of Johnson-Cook, the Cockcroft-Latham(C-L), the constant fracture strain, the maximum shear stress and the maximum principle stress fracture models, have been used in this paper. Model constants for each criterion are calibrated from material tests. The modified version of Johnson-Cook fracture criterion with the stress triaxiality cut-off idea used can give good prediction to the Taylor impact fracture behavior. However, the C-L fracture criterion with only a constant required for calibrating by a simple test is found to give reasonable predictions. Unfortunately, the other three criteria are not able to repeat the experimentally obtained fracture behavior. The result indicates that the stress triaxiality cut-off idea is necessary to predict the Taylor impact fracture.     

国家标准《机械制图》简化画法浅见

如何加快绘图速度是一个很值得研究的课题。本文阐述了新与旧国家标准《机械制图》中有关简化画法和规定画法的区别。这对工程技术人员在设计。科研工作中有较大的参考价值。对提高绘图速度和图面质量也是有益的。     

金属材料动态断裂试验接触状态研究

在标准冲击试样静态三点弯曲试验中,试样与支座之间保持接触,自始至终为三点受力状态。但在运用Hopkinson压杆进行动态试验条件下,由于加载速率较高,试样可能弹离支座,出现脱离现象。因此,试样有可能偏离三点弯曲状态。目前对试样与支座脱离接触的现象与规律的认识尚不统一。通过在支座上粘贴半导体应变片的方法,监测试样与支座开始受力时刻。比较发现,试样在受载瞬间并非处于三点受力状态,确实存在与支座间的脱离现象,并由试验得出不同跨距条件下发生脱离的临界条件。     

Research of dynamic mechanical performance of cement rock

Daqing Oilfield is a continental oil-deposit of heter-ogeneous sandstone layer and many sheets of oil. In themiddle and late period of development, oil sheet thatcan’t be exploited before should be done with advancedtechnology to ensure consecutive high …     

复合型裂纹起裂准则的研究

本文以裂纹前缘弹塑性分界面上的体积应变能密度、等能量密度面上的三轴张力和塑性区尺寸为参数,提出了小范围屈服条件下的三个复合型表面裂纹起裂准则;推出了表面裂纹前缘任意点的起裂角(α_i,θ_i)和起裂载荷Q_i表达式;计算了LC4CS板材上表面裂纹倾斜角β分别为15°、30°、45°、60°、75°和90°时裂纹前缘定位角(?)分别为0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°各点的起裂角(α_i、θ_i)和起裂载荷Q_i;绘制了θ_4-β、θ-(?)、a~(1/2)Q_4/WBK_(Ie)-β和a~(1/2)Q_4/WBK_(Ie)-(?)曲线。将三个准则所得的计算结果进行了讨论并与文献[1]中[G]max、[S]min和[σa]max三个准则计算值和实验值进行了比较,本文所提出的三个准则较[G]max、[S]min和[σ_θ]max准则更符合实际。     

基于Mohr强度理论的双参数抛物线型屈服准则

从Mohr强度理论出发,对双参数强度理论进行分析,特别是对双参数抛物线型屈服准则进行研究,推导了双参数抛物线强度准则的多种表达形式,分析了该屈服准则在应力空间中的展布特征,证明了双参数抛物线准则在偏平面上分别以两种曲线形式出现,即分段抛物线和分段直线,两者在应力空间中是光滑连接的.两种曲线构成的屈服轨迹都含有角点,对角点进行了修圆处理.通过将该屈服准则嵌入有限元程序,实现了基于双参数抛物线型屈服准则的破坏计算分析.     

基于Mohr强度理论的双参数抛物线型屈服准则

从Mohr强度理论出发,对双参数强度理论进行分析,特别是对双参数抛物线型屈服准则进行研究,推导了双参数抛物线强度准则的多种表达形式,分析了该屈服准则在应力空间中的展布特征,证明了双参数抛物线准则在偏平面上分别以两种曲线形式出现,即分段抛物线和分段直线,两者在应力空间中是光滑连接的．两种曲线构成的屈服轨迹都含有角点,对角点进行了修圆处理．通过将该屈服准则嵌入有限元程序,实现了基于双参数抛物线型屈服准则的破坏计算分析．     

卸围压条件下砂岩变形破坏特性试验研究

从可释放弹性应变能角度对岩石卸围压条件下破坏特性进行研究,利用MTS815电液压伺服可控制刚性试验机进行保持轴向变形不变的卸围压试验,根据卸围压试验数据,分析了该砂岩卸围压过程中变形、强度、弹性模量及能量变化特征。结果表明:随着围压逐渐降低,岩样发生侧向不断扩容;轴向应力逐渐降低,呈现出非线性特征;弹性模量在初始阶段几乎不变化,越过破坏点之后大幅降低;可释放的弹性应变能在初始阶段增大比较缓慢,当围压降低至一定程度时急剧增大;推导出基于可释放弹性应变能的卸荷岩石的整体破坏准则Ue0。     

Statistical evaluation of five failure criteria for intact salt rock

Five multiparameter empirical criteria were exclusively evaluated by comparing them with the strength data covering various stress conditions to find out which failure criterion best fits the test data and describes the mechanical behavior of the salt rock sequence (halite,bedded composite specimens and anhydrite interlayers).Full-scale comparison of all criteria for the three rock types was conducted based on five standard statistics calculated from least squares curve-fitting,which measures both the goodn...     

岩质边坡破裂角确定方法的探讨

山地城镇在工程建设中面临着许多边坡问题。目前确定岩质边坡破裂角的方法有两种：即《建筑边坡支护技术规范》规定的方法和《工程地质手册》规定的方法,但这两种方法确定的岩质边坡破裂角存在较大差异,本文对这两种方法的理论公式进行推导和做出比较,在FLAC程序数值模拟软岩边坡变形破坏并找出其破裂角的基础上,得出采用《工程地质手册》规定的方法确定岩质边坡破裂角更加合理、安全的结论。     

C-M和D-P屈服准则参数与岩石断裂韧度关系研究

通过断裂力学中裂纹端部的应力叠加,得出拉剪裂纹的端部总应力,代入D-P屈服准则和M-C屈服准则,推导得出D-P准则与岩石抗拉断裂韧度和抗剪断裂韧度的关系.与试验数据对比,说明推导的合理性.     

Ⅰ-Ⅱ型裂纹发展的剪应力准则研究

将Ⅰ-Ⅱ型裂纹表面的剪应力引入裂尖应力强度因子的计算,获得了含中心闭合裂纹在不同裂纹长度、倾角以及摩擦系数下裂纹尖端的应力强度因子值。引入等径向剪应力线τrθ这一概念,在预测裂纹发生临界扩展时提出以下两个假设：闭合裂纹将沿着等τrθ线上双剪应力和最小的方向扩展;裂纹尖端的应力强度因子KⅡ达到材料的临界值KⅡc,裂纹将开始扩展;建立了Ⅰ-Ⅱ型闭合裂纹的剪应力准则。利用所建立的断裂判据计算求得的临界起裂角鼠与各种经典复合型断裂准则计算裂纹起裂角的结果较为接近,将其应用于Ⅰ-Ⅱ型裂纹的断裂判定是安全的。     

一种判定杆系结构动力稳定的新方法——应力变化率法

针对结构动力失稳的判定问题，提出了一种适用于杆系结构动力稳定分析的应力变化率法.基于杆系结构发生动力失稳时的总应变能突变特征，推导总应变能同杆单元应力变化率之间的关系，并分析应力变化率的变化规律，建立了判定系结构动力失稳的应力变化率准则.以四种突间杆系结构为例，应用应力变化率准则进行了结构的动力稳定分析，并将结果同位移准则分析的结果进行了比较.结果表明，应力变化率准则可以有效判定杆系结构的动力失稳，并且在判定结构的局部失稳方面非常有效和明确.     

两种内嵌软化带的有限元计算方法的比较

首先对两种内嵌软化带的有限元计算方法作简单的介绍 ,然后从平衡方程、断裂面应力和单元应力的相互关系以及对刚体位移的适应能力等方面对两种方法进行比较 ,得出一些有用的结论 ,为进一步研究指明了方向 .