断裂力学
- 扩展有限元法在断裂力学的应用
一定缺陷，而断裂力学作为研究物体裂纹缺陷的一门学科，在很多方面的应用都十分广。由于物体的断裂有着很复杂的应力状态，普通的有限元方法很难实现裂纹扩展的模拟，或者所得到的结果不符合现实情况。而扩展有限元法的出现使得这一难题基本得到解决。本文主要讲述断裂力学的发展史，以及扩展有限元法应用于断裂力学所做的研究贡献。关键词：断裂力学;扩展有限元;应用;扩展有限元1. 绪论断裂力学是专门研究物体或构件，自身带有缺陷或裂纹等瑕疵强度的一门学科[1-2]，起初作为固体力学
科学与生活 2021年12期2021-11-10
- 桥梁缆索钢丝裂纹扩展速率预测及疲劳寿命计算
基础上，通过断裂力学方法计算了新钢丝和腐蚀钢丝的疲劳寿命并与试验数据相比较，结果表明：钢丝腐蚀不会对疲劳裂纹扩展速率产生影响，仍可用未腐蚀钢丝的力学性能通过本文方法进行预测，腐蚀钢丝疲劳寿命的变化是由于初始裂纹尺寸发生改变而引起. 对于新钢丝和轻微腐蚀钢丝，可采用等效初始裂纹法进行疲劳寿命计算;当钢丝腐蚀较为严重时，疲劳总寿命基本由裂纹扩展寿命构成，初始裂纹尺寸即为真实锈坑深度. 鉴于蚀坑深度分布的随机性，宜采用最大蚀坑深度对腐蚀钢丝进行疲劳寿命计算.关键
湖南大学学报·自然科学版 2021年3期2021-05-17
- 混凝土在轴拉断裂时声发射信号分析
产生。并通过断裂力学理论，讨论张开型断裂为主的情况下，载荷、裂纹尺寸与混凝土产生声发射机理之间的关系。关键词：断裂力学;应力强度因子;声发射当材料或者结构在受到外力、内力的作用产生了位错运动、相变、断裂等变化，以局域源快速释放能量产生弹性波的现象称为声发射。声发射技术是可以作用参与结构内部缺陷产生、断裂扩展的无损检测技术。1利用声发射来判断裂纹扩展点1.1应力强度因子对于无限平板，两向受到均布拉应力σ，其上具有与拉力方向垂直的长为2a的穿透性裂纹，称为I型
科技信息 2021年7期2021-02-28
- 断裂力学在岩石性质研究中的发展
h 研究探讨断裂力学在岩石性质研究中的发展谢绍明（重庆交通大学，重庆 400074）不良性质的岩体会引发重大的工程问题，对岩石的力学性质研究是土木工程中重点。而断裂力学的发展，对岩石的力学性质的研究也起到了推动作用。本文论述了断裂力学和岩石断裂力学各自的研究内容及特点，介绍了两个学科的融合以及发展，最后提出了断裂力学在岩石性质研究中的不足及展望。断裂力学；岩石力学；岩石断裂力学0 引言在道路工程、铁路工程以及房建工程等土木工程活动中，周围岩石的工程性质是影
四川水泥 2021年1期2021-01-18
- 混凝土材料Ⅰ-型裂缝在阶跃荷载下的判据
词：混凝土;断裂力学;应力强度因子一、混凝土材料的受力特点M.F.Kaplan在1961年首次提出可以将线弹性断裂力学用于混凝土材料中，并发表了试验成果和结论[1]。随着研究的深入，许多试验结果表明K随着试件的尺寸增大而增大，净截面的名义应力随着试件尺寸的增大而减小[2-4]。于是有人将混凝土看作弹塑性材料而不是脆性材料，因此将弹塑性断裂力学的参数作为混凝土材料的断裂特性的判据。但是根据[5]中来看，当试验试件趋近于瞬时的情况下，混凝土的本构关系曲线基本是
西部论丛 2020年9期2020-08-28
- 钢桥面顶板纵肋焊接细节疲劳裂纹扩展模拟方法研究
法主要包括以断裂力学理论为基础的二维分析方法和三维分析方法两类。本文分别通过二维和三维断裂力学分析方法对于顶板纵肋焊接细节重要疲劳破坏模式的疲劳裂纹扩展数值模拟、疲劳裂纹疲劳寿命和扩展特性等关键问题进行了对比研究。Abstract： Rib-to-deck welded joints are one of the most important fatigue details in the orthotropic steel decks. Studying
价值工程 2020年4期2020-03-25
- 断裂力学在桥梁工程中的应用
究愈加重要，断裂力学在桥梁带裂缝工作的分析应用变得十分关键。本文通过论文综述的方式，叙述了桥梁工程中的断裂力学，从桥梁中混凝土和钢两个方面，对裂纹的发展机理进行分析，以便对断裂力学有更加深刻的理解。【关键词】 断裂力学 桥梁工程 混凝土 钢1前言随着我国桥梁技术的不断发展，桥梁建设速度加快，桥梁数量以每年2～3万座的速度不断增加。国内早期修建的桥梁，由于环境、时间以及交通荷载等因素的影响，不断出现各种桥梁病害，混凝土裂缝、钢结构裂缝以及腐蚀等，对桥梁的承载
大经贸 2019年8期2019-10-30
- 断裂力学应用于岩石断裂的局限性及优化研究
演化，可以用断裂力学来描述和研究。通过国内外岩石材料断裂研究现状的汇总，发现断裂力学在分析岩石材料断裂是存在一定的局限性，两者在判定破坏的标准上有一定的区别。为更好更全面地分析岩石在断裂时的状态，本文提出损伤-断裂理论，并对以损伤-断裂理论分析岩石材料断裂的研究成果进行了综合叙述，证明该理论在分析岩石断裂时具有全面性与先进性。关键词：岩石材料断裂;断裂力学;局限性;损伤-断裂理论0引言岩石力学是一门研究岩石在外界因素（如荷载、水流、温度变化等）作用下的应力
科学与财富 2019年25期2019-10-21
- 浅析断裂损伤力学在土木工程中的应用
【关键词】 断裂力学 土木工程 应用断裂与损伤力学是近现代才逐渐发展起来的一门应用学科，主要研究自身应力物体由于主裂纹的扩展（包括动态、静态和疲劳载荷下的扩展）而失效的前提或条件。断裂与损伤力学常被应用于各种复杂结构的分析，包括从裂纹开裂、扩展到失稳过程都在其分析范围内。一、断裂与损伤力学的概念断裂力学和损伤力学的经典研究是关于裂纹扩展问题。物体中的裂纹被理想化为光滑的零厚度横截面。裂纹前端有一个奇异的应力-应变场，裂纹尖端附近的材料与远离裂纹尖端的材料是
大经贸 2019年7期2019-09-12
- 基于有限元法的V型缺口平板应力集中系数研究
值。关键词：断裂力学; V型缺口; 应力集中系数; 有限元; Filippi缺口方程中图分类号：TH114文献标志码：Adoi： 10.7535/hbgykj.2019yx04003Abstract： Aiming at the stress concentration problem of bilateral V-notch finite width plates， the finite element software ANSYS is used to
河北工业科技 2019年4期2019-09-10
- 断裂力学在混凝土中的应用
形。二、经典断裂力学的发展(一)线弹性断裂力学在断裂力学中，把断裂的形式分为三种，实际中任何一种断裂形式都可以看作是这三种中的一种或者是它们中的叠加。第一种属于I型断裂(张开型断裂)，就是断裂的方向垂直于拉力方向；第二种属于II型断裂(滑移型断裂)，就是断裂的方向沿拉力的切线；第三种属于III型断裂(撕裂型断裂)，类似于表面环形裂缝。实际中最多见的就是I型断裂形式。无论何种形式的载荷，都会在裂缝尖端形成应力集中或应力趋于无穷大的奇异性。在断裂力学中，能量释
福建质量管理 2019年12期2019-07-01
- 断裂力学在桥梁结构分析中的应用
威胁。(一)断裂力学的发展传统的设计思想是以常规强度理论作为基础，首先选定结构形式，再而确定满足所用材料的塑性指标和韧性指标，最后根据常规强度理论进行定量的强度计算，即要求计算出的构件应力最大值小于或等于容许应力。疲劳破坏占据工程实际中发生的机械或机构失效的百分之五十到八十，常规强度理论发生“失效”的情况日益增多。按照以往设计思路设计出来的合乎常规强度标准的结构，会在运营期内甚至在试压时发生破坏。结构出现的疲劳破坏导致其工作寿命缩短，甚至出现较大的安全事故
福建质量管理 2019年9期2019-03-26
- 纤维混凝土阻裂机理的断裂分析
041)引言断裂力学是固体力学的一个新分支，它是20世纪50年代新发展起来的，其目的是为了解决机械结构断裂问题，被广泛地应用于诸多领域，例如航海、航空、兵器、机械、化工和地质[1]。以断裂力学基本理论为基础，利用相关理论和公式对纤维混凝土梁的裂纹和韧性进行分析，研究混凝土断裂损伤机理，总结断裂损伤理论在工程中的应用。一、断裂力学相关背景现如今，对于传统强度，即理想状态下没有缺陷的材料在静荷载作用下的强度，人们的设计经验以及非常丰富，认识也已经很深刻了，对于
福建质量管理 2019年4期2019-03-14
- 深水半潜式钻井平台断裂力学疲劳寿命分析
伤理论和基于断裂力学的疲劳裂纹扩展理论预报平台结构的疲劳寿命。断裂力学疲劳寿命分析方法通过研究裂纹在结构中生成、扩展的机理，探索裂纹对结构强度的影响，较S-N曲线方法是一种更为先进的方法。由于断裂力学疲劳分析方法还在不断的完善和发展中，还不能完全取代S-N曲线疲劳方法。目前，这两种方法是船舶及海洋工程结构疲劳分析的两种基本的、相互补充的方法[1-5]。考虑南海典型环境条件，针对深水半潜式钻井平台典型节点疲劳寿命进行断裂力学分析方法和谱疲劳分析方法对比，断裂
船海工程 2019年1期2019-03-04
- 断裂力学在公路隧道衬砌开裂中的应用
00074)断裂力学作为固体力学的一个分支，虽然其历史还很短，理论和方法也还很不完善，但其是一门研究具有裂纹和裂纹扩展规律的材料或结构强度的科学。根据物体的力学特性，断裂力学可分为线弹性断裂力学和弹塑性断裂力学[1]。工程构件的断裂模式可分为三种基本类型:I断裂类型(张开)、II断裂类型(滑移)、III断裂类型(撕裂)。从弹性力学的角度来看，断裂类型可以分别被认为是平面应力问题、平面应变问题和恒定截面杆反向问题。当研究断裂问题时，应力强度因子K是重要的概念
福建质量管理 2019年1期2019-01-23
- 有限元法在断裂力学中的应用
摘 要：断裂力学是研究带缺陷或裂纹的物体或构件强度的学科，是力学的一个分支。本文主要讲述了断裂力学的发展、有限元应用于断裂力学所做的研究。关键词：断裂力学；有限元法；应用1 绪论断裂力学是固体力学的一个分支，将缺陷模型简化为裂纹，研究裂纹对物体或构件强度的影响，即讨论裂纹体的强度规律和裂纹在物体中运动规律。它研究裂纹的起裂条件、扩展过程以及扩展到什么程度时物体会发生断裂。弥补了常规强度设计方法不能处理裂纹的不足。[1]历史上，因断裂发生的工程事故不在少数。
科技风 2018年32期2018-10-21
- 浅析断裂力学和损伤力学在混凝土中的应用
。[关键词]断裂力学；损伤力学；混凝土文章编号：2095 - 4085（2018） 08 - 0100 - 021 混凝土应用过程中出现的受损现象混凝土在工程施工过程中由于良好的和易性和黏合性能够很好的实现与各种混合材料的结合，但是在使用过程中可能会出现多种问题。一方面由于混凝土是多种材料混合而成，并且在实际的工程施工过程中混凝土会与钢筋等金属材料混合使用，在温度异常变化的地区，由于热胀冷缩，混凝土中各种材质受热膨胀程度不同，造成了混凝土内部受力结构受损，
居业 2018年8期2018-09-12
- 基于概率断裂力学方法的钢吊车梁剩余疲劳寿命评估
估方法、基于断裂力学的疲劳寿命分析方法和基于损伤力学的评估方法。传统疲劳寿命评估方法主要是基于材料的S-N曲线和线性疲劳累积损伤理论。S-N曲线试验是用表面精心抛光的无任何宏观裂纹的光滑试件，而实际构件在加工及使用过程中，由于表面划痕、金属夹杂、腐蚀坑、锻造缺陷等等，构件表面往往存在各种类型的裂纹，所以，应用传统疲劳寿命评估方法所得到的结构疲劳寿命与结构的实际寿命存在一定的出入；损伤力学出现得比较晚，学术界对其还没有统一的认识，将其应用于工程实际还有很多工
陕西煤炭 2018年4期2018-08-20
- 断裂力学理论现状及其在ABAQUS中的应用
4)一、引言断裂力学从20世纪50年代提出并发展为一门真正的学科不过短短几十年。但是它的发展确实异常迅速，它从连续体力学角度出发,研究判定物体内部或表面的缺陷(裂纹)的强度和断裂条件，即动荷载、静荷载、温度作用以及介质腐蚀等的作用下裂纹的开裂、扩展和止裂规律[1]。断裂力学在诸如金属物理、冶金学、材料科学以及机械、土木和地震工程都有着重要地位，特别是近30年来基于XFEM在土木工程中混凝土裂纹的扩展研究，已经取得了显著成效。线弹性断裂力学的理论出发点是弹性
福建质量管理 2018年14期2018-07-12
- 断裂力学分析铸造缺陷的滑轮
【摘 要】用断裂力学理论，分析有铸造缺陷的滑轮，得到理论解，判定滑轮是否能正常使用。【关键词】断裂力学；铸造缺陷；滑轮中图分类号： TB12 文献标识码： A 文章编号：2095-2457（2018）05-0064-002【Abstract】Fracture mechanics theory was adopted to analysis the sheave with casting defects， the theoretical solution w
科技视界 2018年5期2018-05-07
- 在役隧道衬砌结构的劣化机理研究
要进行了基于断裂力学理论分析在役隧道衬砌结构的劣化机理。关键词：裂纹；隧道；衬砌结构；断裂力学中图分类号：U451+.4 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）10-0081-02Abstract： As one of the most common diseases of existing tunnels， lining cracks seriously affect the integrity of the tunnel struct
科技创新与应用 2018年10期2018-04-21
- 断裂与损失力学的发展
门研究力学，断裂力学。它将各类力学和工学紧密结合,是一门涵盖各领域的力学专业课。力学一步步的发展到现在,人们意识到,传统意义上的的强度理论指标已经无法很大程度保障结构的安全,一般按照传统意义上的设计理念去设计材料的强度和韧度,然而材料有时极抵的应力威胁到材料的安全。材料内部所产生的缺陷引起了宏观力学知识材料发生结构上的损伤，我们称之为损伤力学。现如今有很多理论,中国学者认为岩体材料内部所含裂纹缺陷分布的随机性出发，使用微型元的一般性分布，采取产生损伤微元数
福建质量管理 2018年13期2018-04-03
- 断裂力学的发展与展望
1)一、引言断裂力学兴起是，第一次工业革命已经接近尾声，第二次工业革命随之而来，越来越多的破坏用传统的解释行不通。人们对设备的要求也越来越高，对材料的强度精确度也越来越高。随着第二次工业革命的兴起，传统的设计思路设计的设备达不到现实生活生产的需要，往往这些设备会在使用年限以内就报废。所以最近几十年的时间，各国科学学针对断裂力学的研究日新月异。断裂力学不同于传统的强度理论，首先它承认了材料不可避免的存在裂纹，并把裂纹作为一种边界条件来考察应力，应变等参数[1
福建质量管理 2018年14期2018-04-02
- 断裂力学常用数值计算方法研究现状
000)引言断裂力学是固体力学的一个分支学科，主要研究内容是控制和防止结构在荷载作用下的断裂破坏，并以此分析结构在发生破坏时裂纹的发展规律以及对结构强度的影响程度[1]。自20世纪70年代断裂力学开始引入国内后，经过近50年的发展，断裂力学这门学科已经广泛的应用到了航空、航天、化工、能源等各个领域，为国家基础建设贡献了不可磨灭的力量。在当下，断裂力学的研究目标主要有三点：裂纹的起裂条件、裂纹在外界荷载或者其他因素影响下的开展过程以及裂纹开展程度对结构强度的
福建质量管理 2018年18期2018-04-02
- 断裂力学在液压支架设计中的应用
计过程中引入断裂力学理论，可增加安全设计，防止发生低应力脆断[1]。1 断裂力学基础断裂力学是将带有缺陷的材料假设为理想的线弹性体，并以线弹性力学为基础研究带缺陷结构以及其发生断裂的规律。缺陷构件在应力集中下，随着使用时间增加会形成微小裂纹，在实际测试中，初始裂纹尺寸可由无损检测方法来确定，或者在材料制造过程中引入相应的缺陷尺寸进行确定。最终开裂临界尺寸可通过材料断裂韧性来计算，对给定的材料或结构，其初始裂纹尺寸一般以一个常数代表[2]。应力强度因子KI反
现代制造技术与装备 2018年12期2018-02-20
- 危岩稳定性断裂力学分析方法浅析
)危岩稳定性断裂力学分析方法浅析吴鹏飞(重庆交通大学河海学院重庆400074)危岩是山区比较常见的地质灾害。危岩失稳破坏的本质是岩体主控结构面在荷载组合的作用下发生扩展断裂。本文结合断裂力学的相关理论，总结前人的研究成果，重点运用断裂力学方法分析了重庆某危岩，计算了该危岩主控结构面的应力强度因子并以此为依据计算其稳定系数。分析结果与现实相符，证明了用断裂力学的方法分析危岩稳定性的可行性。危岩；断裂力学；主控结构面；应力强度因子一、前言危岩指的是由多组岩体结
福建质量管理 2018年1期2018-01-10
- 断裂力学的研究分析
幸福柳校区）断裂力学的研究分析李宗霖 山东师范大学附属中学（幸福柳校区）随着社会的不断发展，各类构件的应用范围也逐步扩大，构件的负荷要求也越来越高，进而出现了一系列的问题，其中最为常见的就是构件的断裂，一旦构件发生断裂，会对大众的安全和工业的发展造成不良影响。本文就断裂力学的研究结果进行了阐述。断裂力学 发展 研究分析断裂力学是分属固体力学范畴内的新兴学科，主要研究材料和工程结构中裂纹产生和扩展的规律。断裂力学所说的裂纹既包括工程施工中出现的宏观的、肉眼可
数码世界 2017年12期2017-12-28
- 断裂与损伤力学发展研究
00000)断裂力学和损伤力学近年来成为力学研究的一个前沿.断裂力学特别是非线性断裂力学近年来有大的发展，它研究在各种载荷与环境下，材料中的裂纹或空洞所引起的破坏过程特别是裂纹扩展的规律；损伤力学着重研究材料的细观缺陷的扩展和含有细观缺陷的材料的力学性质。本文研究了断裂力学与损伤力学的发展和各自的研究思路，对比分析了两者相互关系。断裂力学；损伤力学；发展过程；研究思路；相互关系0 引言断裂力学是为解决机械结构断裂问题而发展起来的力学分支，它将力学、物理学、
四川水泥 2017年9期2017-11-03
- 断裂力学在桥梁工程中的应用
要】 叙述了断裂力学形成过程和发展，简要介绍了计算断裂力学理论，并通过与桥梁工程实践相结合，介绍断裂力学在桥梁工程中的应用。【关键词】 断裂力学；桥梁工程；应用；裂纹断裂力学是近几十年发展起来的新的力学分支，它主要是利用连续体力学的原理，从这个角度出发，研究含缺陷或裂纹的物体在外界条件（荷载、温度、介质腐蚀、中子辐射等）作用下宏观裂纹的发展、失稳、开裂、传播和止裂规律，断裂力学应用力学成就研究含缺陷材料和结构的破坏问题，由于它与材料或结构的安全问题直接相关
商情 2017年19期2017-07-14
- 索承式桥梁吊索钢丝腐蚀疲劳寿命评估
式，提出基于断裂力学的吊索钢丝腐蚀疲劳寿命评估研究结果方法。通过算例分析复杂运营条件下腐蚀环境和应力幅等因素对吊索钢丝腐蚀疲劳寿命的影响，研究结果表明：吊索钢丝腐蚀疲劳寿命主要由钢丝镀锌层腐蚀、蚀坑发展和短裂纹扩展等3个阶段组成，为了准确地评估吊索腐蚀疲劳寿命，需要掌握大桥的运营环境和交通荷载。关键词：断裂力学；腐蚀；吊索；钢丝；疲劳寿命Abstract：According to the fatigue damage characteristics of
土木建筑与环境工程 2017年4期2017-06-27
- 基于裂纹扩展的疲劳寿命预测及其在起重机金属结构中的应用
；金属结构；断裂力学 文献标识码：A中图分类号：TH215 文章编号：1009-2374（2016）36-0052-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.026随着大型化、轻柔化的起重机运用趋势的发展，高强度钢的使用更为广泛，在裂纹扩展疲劳寿命领域上的更深入研究，才能确保起重机的金属结构在相关领域的应用中有更多的价值体现。1 基于线弹性断裂力学（LEFM）的疲劳寿命方法采用科学的方法對其使用寿命进行准确的评估与预
中国高新技术企业 2016年36期2017-05-27
- 滑塌式危岩破坏断裂力学分析
学模型，采用断裂力学的方法推导其Ⅰ-Ⅱ型复合应力强度因子。根据最大周向应力理论，使用三角形万能公式计算变形得出其理论断裂角。关键词：断裂力学 Ⅰ-Ⅱ型复合应力强度因子 断裂角 滑塌式危岩中图分类号：TU45 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（c）-0009-0岩石是由一种或多种矿物在地质作用下天然产生的复杂结构体。大多岩体工程中的岩石属于压剪状态，其岩石裂缝的应力场应为压剪应力场。滑塌式危岩破坏的本质是压剪破坏，因此对于滑塌式危
科技创新导报 2017年3期2017-04-13
- 断裂力学在结构工程中应用的介绍
00074）断裂力学在结构工程中应用的介绍陈 祥（重庆交通大学 土木工程学院， 重庆 400074）断裂力学是固体力学的一个分支，对于金属冶炼，材料科学以及航空、机械、土木工程等各工程技术部门都产生了重大影响，本文将介绍断裂力学在钢结构桥梁及混凝土结构中的基本应用。断裂力学；钢结构；混凝土；应用1 运用断裂力学方法分析钢桥的疲劳问题钢桥由于疲劳而引起的严重事故最早的是西弗吉尼亚的一座大桥，这座桥在没有预兆的情况下突然发生了坍塌事故，这个事故使人们意识到桥梁
四川水泥 2017年8期2017-04-10
- 断裂力学在压力容器分析中的应用
量，本文基于断裂力学理论，对压力容器的各项内容进行了探讨。关键词：断裂力学；压力容器；应用分析DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.1881 断裂力学理论分析一般情況下，可由超声探测方式检测裂纹，但仪器无法检测到裂纹扩展早期的情况，长此以往，小裂缝呈现出稳步增长的现象，最后达到许用临界值，产生脆性断裂。工作应力在许用应力以下是计算传统结构强度安全的依据，但具体操作中，往往会出现应力破坏问题，这是情况下与传统强度计算依据
山东工业技术 2017年6期2017-03-28
- 水泥混凝土路面断裂性能研究
究现状来剖析断裂力学方法和混凝土断裂力学方法在水泥混凝土路面结构中应用的前景。断裂行为；水泥混凝土；裂纹扩展；强度；应力高等级路面结构和材料中的断裂行为是导致路面服务能力和耐久性能降低的重要因素[1]。相比于沥青路面结构水泥混凝土路面因具有刚度较大、强度更高、稳定性好、耐久性佳、耐热性能强和有利于夜间行车等优点[2]。1 水泥混凝土断裂行为与其内部结构关系水泥路面结构开裂问题是缩短水泥路面使用年限的重要制约因素之一。国内外诸多学者都开展了从细观和微观角度分
湖南城市学院学报（自然科学版） 2016年3期2017-01-11
- 基于断裂力学的锚拉板疲劳寿命评估
而建立了基于断裂力学的锚拉板疲劳寿命分析方法.研究结果表明：基于断裂力学方法得到的锚拉板疲劳寿命超过了100年，满足设计及使用要求；裂纹初期扩展很慢，当尺寸达到10 mm时，已消耗了60%～80%的疲劳寿命，应及时加以补强.关键词：断裂力学；锚拉板；疲劳寿命；应力强度因子；Paris公式中图分类号：U441.4 文献标识码：A钢斜拉桥结构中，索梁锚固构造是关键受力部位，其种类很多，而锚拉板[1]具有构造简单、安装方便、传力明确等突出优点，近年来得到广泛应用
湖南大学学报·自然科学版 2016年9期2016-11-19
- 岩石断裂力学的扩展有限元法
80)岩石断裂力学的扩展有限元法周 博, 孙 博, 薛世峰(中国石油大学储运与建筑工程学院,山东青岛 266580)针对岩石材料的断裂力学问题阐述扩展有限元法的单元位移模式的选择、确定平面裂纹空间位置的水平集法和特殊单元的数值积分方法。介绍最大周向应力裂纹扩展判据和计算应力强度因子的相互作用积分法,进而建立岩石断裂力学的扩展有限元法。建立Ⅰ型裂纹和Ⅱ型裂纹的岩石断裂力学的扩展有限元计算模型,对I裂纹的应力强度因子和Ⅱ型裂纹的裂纹扩展路径进行扩展有限元法数
中国石油大学学报（自然科学版） 2016年4期2016-10-31
- 基于断裂力学的活性粉末混凝土研究现状
性。在混凝土断裂力学的研究中，往往需要通过断裂韧度来分析混凝土的断裂力学性能。本文基于这两种断裂模型综述了活性粉末混凝土的断裂力学性能研究现状，并对目前活性粉末混凝土断裂力学性能研究存在的问题作出了阐述和讨论。【关键词】断裂力学；双K断裂模型；双G断裂模型；活性粉末混凝土【中图分类号】TU528【Abstract】According to the initial fracture toughness and the unstable fracture to
中华建设科技 2016年6期2016-08-13
- 基于断裂力学的TBM撑靴液压缸O形圈断裂分析
240基于断裂力学的TBM撑靴液压缸O形圈断裂分析李琳张峰榕陶建峰刘成良上海交通大学，上海，200240摘要：为研究全断面岩石隧道掘进机(TBM)的撑靴液压缸中O形圈的断裂原因，采用断裂力学分析了不同泊松比和初始裂纹情况下，O形圈可承受的最大应力，并采用ANSYS仿真分析了在某型号TBM实际工作情况下的O形圈的受力情况。结果表明,在TBM工作过程中，由于工作条件的复杂，O形圈的局部应力会超出裂纹迅速扩展时能够承受的最大应力，进而使O形圈断裂。根据理论分析
中国机械工程 2016年12期2016-07-21
- 基于断裂力学的长壁工作面导水裂缝带高度预计
013)基于断裂力学的长壁工作面导水裂缝带高度预计孙闯1,2，宋业杰1,2(1.天地科技股份有限公司 开采设计事业部，北京 100013；2.煤炭科学研究总院 开采研究分院，北京 100013)[摘要]利用断裂力学理论，将长壁工作面看作Ι-II复合型断裂裂纹，计算出采场边缘的应力分布，采用摩尔-库伦屈服准则，得出了采场顶板的屈服范围计算公式，结合模型的建立前提，将采场顶板的屈服范围计算公式与垮落带经验公式相加，最终得出了一种顶板导水裂缝带发育高度的预计公式
采矿与岩层控制工程学报 2016年3期2016-07-01
- 工作面前方顶板渐进破坏的断裂力学分析
板渐进破坏的断裂力学分析左建平1, 2，孙运江1，王金涛1，姜广辉1，陈岩1(1.中国矿业大学(北京) 力学与建筑工程学院，北京 100083；2.中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京 100083)[摘要]对中兴煤矿3211工作面前方顶板20m深度范围内的岩层运动进行了现场钻孔实测，分析发现各岩层呈现出上下波动的运动特征。各测点振动幅度越靠近工作面就越大，由此提出了工作面前方顶板渐进运动破断机理，并对岩体内微裂纹渐进扩展演化机理进行了细观
采矿与岩层控制工程学报 2016年3期2016-07-01
- 基于断裂力学的钢桥面鼓泡扩展准则及影响因素研究
064)基于断裂力学的钢桥面鼓泡扩展准则及影响因素研究张华1,2,张海伟3,郝培文3(1.长安大学 材料科学与工程学院,陕西 西安710064; 2.河南工业大学 土木建筑学院,河南 郑州450001； 3.长安大学 公路学院,陕西 西安710064)摘要:文章基于一阶剪切变形板理论和断裂力学理论,将钢桥面环氧沥青混凝土铺装层鼓泡形成扩展的脱粘过程简化为界面裂纹的扩展过程,得到了鼓泡裂纹尖端的位移场,推导出鼓泡裂纹尖端能量释放率的解析解,并与采用虚拟裂纹闭
合肥工业大学学报（自然科学版） 2016年5期2016-06-23
- 水泥混凝土路面断裂力学的应用现状及前景
泥混凝土路面断裂力学的应用现状及前景王荣（武夷学院土木工程与建筑学院，福建武夷山354300）摘要：总结断裂力学应用于水泥混凝土路面断裂性能的研究现状，包括水泥混凝土路面断裂力学参数的常用模型、试验方法等。基于对研究现状的总结，该领域的水泥混凝土路面的标准断裂模型和试验方法有待形成。关键词：断裂力学；水泥混凝土路面；断裂模型；断裂性能近年来，随着重载交通和大流量交通成为公路运输的主要特点，普通混凝土路面材料的一些缺点和不足逐渐的暴露出来，其中水泥混凝土路面
武夷学院学报 2016年3期2016-06-18
- 耦合分析混凝土结构缺陷的发展综述
[摘要]应用断裂力学与损伤力学耦合分析方法分析混凝土破坏的问题是目前混凝土结构损伤研究的新趋势.以三点弯曲混凝土梁为例，阐明如何运用断裂损伤力学耦合分析方法初步确定结构缺陷区域，然后用断裂损伤理论及有限元方法模拟结构破坏过程.通过三点弯曲混凝土梁损伤分析以及对不同损伤本构模型方程的建立及分歧讨论，揭示混凝土损伤本构的发展方向和前景.可视化程序的引入对混凝土损伤本构关系的研究既是挑战也是机遇，损伤本构模型的建立最终目的是要服务于实际生产.[关键词]断裂力学；
重庆文理学院学报（社会科学版） 2015年5期2016-01-20
- ASME标准防脆断的思路、措施和豁免判定步骤
；MDMT；断裂力学；豁免冲击判定1 ASME对防脆断判定的演变最早的ASMEⅧ并未规定防止容器脆性断裂的措施，在实际的工程操作中，特别是在压力试验时发生了多起脆性断裂事故才逐步引起注意。在1989年之前，为防止船舶和压力容器在低温下发生脆性断裂，ASMEⅧ根据使用经验统一划定－30℃为低温容器。对于操作温度不低于－30℃且材料满足标准所规定的夏比（V型缺口）冲击功（CVN值，20J以上）条件后，经过实际经验证实不致发生低温脆断，可不作为低温容器。否则，应
中州大学学报 2015年5期2015-12-29
- 边坡稳定的断裂力学分析
坡等边坡，但断裂力学的相关知识适合于解决此类问题，本文正是基于断裂力学进行边坡稳定性分析关键词：断裂力学；边坡稳定；失稳分析引言边坡的稳定性是工程中要考虑的重要问题，然而常规的屈服破坏准则并不适用于坚固土和超固结土这样的脆性材料，此外岩土工程的受力复杂，更加重了边坡稳定性分析的复杂程度。对于边坡稳定性分析通常采用的是极限平衡法，比如：圆弧滑动面稳定性分析、条分法稳定性分析、Bishop条分法稳定性分析、非圆弧滑动面的杨布法等[1]。其基本思路是假定一个滑动
建筑工程技术与设计 2015年20期2015-10-21
- 基于断裂力学理论裂缝灌浆加固技术的研究
龙摘要：基于断裂力学的基本原理，分析了裂缝采用裂缝灌浆加固技术加固前后应力强度因子的变化，从理论上证明了裂缝灌浆加固技术的可行性，为工程技术實际应用提供理论基础。关键词：断裂力学；裂缝灌浆；应力强度因子；加固Abstract： Based on the principles of fracture mechanics， the fracture analysis of fracture grouting reinforcement of change of
建筑工程技术与设计 2015年8期2015-10-21
- 桥梁疲劳问题的基本理论分析
原因，分析了断裂力学理论和疲劳累积损伤理论。关键词：桥梁；断裂力学；疲劳裂纹；疲劳寿命随着桥梁工程设计、施工技术的进步，建设规模越来越大，大型桥梁在国民经济和社会生活中起着举足轻重的作用。疲劳破坏是桥梁运营期间的一大隐患，桥梁在地震、车辆等动力荷载的反复作用下，初始裂纹扩展产生累计损伤造成构件突然断裂。由交变循环应力引起的材料力学性能劣化过程称为疲劳损伤。疲劳破坏实际上是疲劳损伤趋于某个临界值得累积过程。当损伤累积到临界值时，材料发生疲劳破坏。正确地描述材
建筑工程技术与设计 2015年21期2015-10-21
- 断裂力学在分析桥梁结构中的应用
大危险性的。断裂力学正是研究此类课题的学科，对裂缝进行力学的研究，从而保证桥梁在结构上的稳定。而断裂力学中应力强度因子是重要的一个参数，并在实践中广泛被应用。【关键词】断裂力学；裂缝；应力强度因子引言桥梁在发挥它正常作用的同时，承受内外部的微妙的变化，使它逐渐失去或者处于不利的状态。通常建设桥梁需要的费用很高，不可能当桥梁出现危险信号时，就要放弃使用，因此研究分析桥梁结构出现危险信号时，我们要给予适当的处理，以保证桥梁正常的运作。在分析桥梁结构时，大多桥梁
建筑工程技术与设计 2015年21期2015-10-21
- 纤维混凝土断裂力学阻裂机理研究
）纤维混凝土断裂力学阻裂机理研究张 洪（重庆交通大学土木建筑学院，重庆 400074）纤维混凝土改善了普通混凝土脆性大、韧性差、收缩大的缺点， 在工程实践中得到了广泛应用。本文结合断裂力学分析其断裂判据，研究了纤维混凝土的阻裂机理——“阻裂墙”原理，得出几点结论，为今后材料研究提供方向。纤维混凝土；断裂力学；断裂判据；阻裂墙一、引言纤维在混凝土中的阻裂增强作用已经得到了公认，将纤维加入混凝土基体所组成复合材料的断裂、疲劳特性、强度都将得到不同程度的提升，纤
四川水泥 2015年6期2015-06-29
- 索承式桥梁腐蚀吊索安全性能评估
要原因。基于断裂力学和蚀坑等效，考虑腐蚀蚀坑影响，以吊索在荷载作用下的安全系数小于2.5作为吊索失效判据，建立腐蚀吊索承载力安全性能评估方法，并以袁州大桥钢丝腐蚀速率数据为基础，进行参数敏感性分析和算例计算，研究了各工况下吊索失效时的断丝数量和安全系数小于2.5的时间。结果表明，该方法相比较均匀腐蚀理论模型，考虑了钢丝腐蚀蚀坑对吊索承载力的影响，能够预测钢丝断裂数量和安全系数小于25的时间。关键词：索承式桥梁；腐蚀吊索；断裂力学；蚀坑等效；安全性能中图分类
土木建筑与环境工程 2015年4期2015-05-30
- 高地下水位弧底梯形混凝土衬砌渠道冻胀断裂破坏力学模型及应用
】 在线弹性断裂力学的基础上，对高地下水位弧底梯形混凝土衬砌渠道冻胀断裂破坏力学模型进行研究，为弧底梯形衬砌渠道的设计提供依据。【方法】 将高地下水位弧底梯形渠道混凝土衬砌简化为简支梁结构并建立其冻胀力学模型，在考虑材料本身缺陷的基础上结合断裂力学理论，提出了高地下水位弧底梯形渠道冻胀断裂破坏力学模型。运用断裂力学及结构力学等相关理论，考虑法向冻结力的作用，通过适当的简化计算弧底梯形渠道衬砌的相关内力，并提出适用于弧底梯形渠道衬砌的断裂力学破坏准则，利用计
西北农林科技大学学报（自然科学版） 2015年1期2015-02-21
- 管道表面椭圆裂纹的断裂力学有限元分析
面椭圆裂纹的断裂力学有限元分析邵菁1，张德琦1，付路路2, 孙海霞2（1. 辽宁石油化工大学 机械工程学院， 辽宁 抚顺 113001； 2. 山东华鲁恒升化工股份公司，山东 德州 253024）针对小裂纹断裂力学的基本概念，运用ANSYS workbench15.0有限元软件建立了压力管道及其裂纹的三维实体模型，并对其进行了有限元网格划分，最后对小裂纹进行了断裂力学计算，得出了裂纹的KⅠ强度因子、KⅡ强度因子、KⅢ强度因子和J积分，定量的分析了裂纹尖端区
当代化工 2015年8期2015-02-16
- 正交异性钢桥肋—桥面板焊缝裂纹的三维断裂力学分析
模型对其进行断裂力学分析.基于SchwartzNeuman交替法建立正交异性钢桥肋桥面板焊缝裂纹的局部三维断裂力学分析模型；评估焊缝处表面裂纹的形状和深度对应力强度因子的影响；采用Paris公式估算等应力幅下焊缝的疲劳寿命.计算结果表明：用平面应变二维裂纹模型进行正交异性钢桥的肋面板焊缝的断裂力学分析会严重低估其疲劳寿命；采用三维断裂力学模型进行肋桥面板焊缝裂纹的疲劳寿命分析十分必要.关键词： 正交异性钢桥； 肋桥面板焊缝； 疲劳裂纹； SchwartzN
计算机辅助工程 2014年6期2015-01-13
- 半刚性基层沥青路面反射裂缝形成机理分析
、干缩应力；断裂力学半刚性基层沥青路面凭借其整体性好、刚度大、强度高、水稳定性好、经济效益好等优点，目前已成为我国高等级公路路面结构的主要形式，然而，就在日益广泛应用该路面结构的同时，问题出现了，该路面结构存在着严重的裂缝问题。沥青路面裂缝中最常见的裂缝是反射裂缝，它的产生，使得路面结构的整体性和连续性遭到破坏，使得路面结构强度降低，加剧沥青路面的损坏，而且雨水、雪水会沿着裂缝下渗，软化半刚性基层，在大量行车荷载反复作用下大大降低了路面强度，产生一些常见病
建材发展导向 2014年6期2014-11-24
- 情系断裂力学教研相长结硕果
舒鹏断裂力学起源于20世纪中期，发展于20世纪后期，并且仍在不断发展和完善。因此，它是具有前沿性和挑战性的研究领域。在这项极具挑战性的研究领域里，柳春图见证并亲身参与了我国断裂力学从发展起步到不断成长的整个历程。作为一位重要的参与者，柳春图在断裂力学及其工程应用、海洋工程力学、夹层结构等方面都有着深入的研究和探索，他多次主持重大的科研项目，获得无数赞誉。缘结断裂力学勤耕耘我国断裂力学起步于20世纪70年代初，从这个时候开始，柳春图就有幸成为这一学科的首批科
海峡科技与产业 2014年1期2014-10-21
- 危岩稳定性计算新方法
纹扩展长度 断裂力学中图分类号：TU 45 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（a）-0250-02危岩（perilous rock）是指位于陡崖或陡坡上被多组岩体结构面切割且稳定性较差的岩石块体，其形成、失稳与运动属于斜坡动力地貌过程的主要表现形式。从经典的地貌演化理论—Davis侵蚀循环理论来看，地貌演化过程包括青年期、壮年期和老年期三个阶段，纵观各个阶段的主要特征，可知岩体发育到一定阶段发生崩塌、脱落是必然结果。实际工程中我
科技创新导报 2014年7期2014-06-10
- 断裂力学教学方法改革与实践
150001断裂力学是一门和工程联系十分紧密的学科，主要研究存在宏观裂纹(缺陷)的构件裂纹尖端附近的应力、位移以及裂纹的扩展规律[1]。它以材料力学、弹性力学和塑性力学等理论为基础，具体研究问题时要用到数学、力学、物理等领域的相关理论，因而涉及的知识面广[2]。同时，断裂力学主要针对裂纹尖端场进行分析，由于问题的边界条件复杂，且研究时要用到弹性和塑性理论中较高深的知识，以及一些较难的数学方法，如高阶偏微分方程解析求解、复变函数等，因而要深入地学习比较困难。
中国现代教育装备 2012年19期2012-01-28