圆盘内裂纹扩展断裂试验及数值模拟研究

• 作者: 任旭华 张珂 张继勋 王海军 贾悦 郁舒阳
• 来源期刊: 水电能源科学
• 学科: 工学
• 关键词: 巴西圆盘 裂纹扩展 断裂试验 数值模拟
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 水利水电工程
• 页码范围: 103-106
• 页数: 4页
• 分类号: TU45
• 语种: 中文

摘要

鉴于合裂纹的巴西圆盘试验多集中于二维或表面裂纹,而对含纯封闭内裂纹的巴西圆盘断裂研究较少的问题,开展了含90°三维内裂纹的树脂巴西圆盘试样单轴压缩试验,分析了裂纹扩展过程特征,并基于M积分及最大拉应力准则研究了KⅠ、KⅡ、KⅢ分布规律,通过断裂力学有限元软件FRANC3D实现内裂纹扩展全过程模拟.结果 表明,含90°内裂纹试样在单轴压缩下裂纹破坏形态为竖直张拉裂纹;达到峰值荷载29.13kN时试样瞬间被劈裂为两半,内裂纹扩展速度达到700 mm/s,对试样扩展、破坏形态及断口特征产生显著影响;通过数值模拟得出内裂纹尖端扩展路径,短轴端扩展速率最大,且数值模拟结果与试验相符.