翼型裂纹扩展特性的试验和数值分析

论文类型：

期刊论文

第一作者：

杨庆

通讯作者：

Yang, Q.(qyang@dlut.edu.cn)

合写作者：

李强,赵维,刘洪亮

发表时间：

2009-08-15

发表刊物：

水利学报

收录刊物：

Scopus、CSCD、ISTIC、PKU、EI

文献类型：

J

卷号：

40

期号：

8

页面范围：

934-940

ISSN号：

0559-9350

关键字：

翼型裂纹;扩展路径;应力强度因子;ABAQUS二次开发;岩石断裂

摘要：

采用模型试验研究了受压条件下张开型翼型裂纹的断裂规律,得出了翼型裂纹的扩展路径及翼型裂纹的扩展载荷特性.通过PYTHON语言对有限元软件ABAQUS进行了二次开发,实现了裂纹扩展中网格自动重新划分功能,对裂纹的扩展过程进行了数值模拟,得出了裂纹扩展路径及其复合应力强度因子的大小.计算结果与试验结果吻合良好.结果表明:(1)压缩作用下张开型裂纹,其翼型裂纹路径具有明显渐近特征,其扩展路径的渐近线为过初始裂纹中心点、且平行于最大主应力方向的一条直线;(2)曲线翼型裂纹的复合应力强度因子大体上随翼型裂纹的长度的增加逐渐变小;对有限尺寸的裂纹体,当翼型裂纹长度较大时,其大小受边界效应影响明显.以上结论为研究岩土工程中存在的翼型裂纹扩展和失稳规律提供参考.