半圆弯拉下岩石内裂纹扩展规律数值模拟研究

• 作者: 刘鑫娜 张志韬 戚海棠 汤雷 王海军 顾浩
• 来源期刊: 水利水电技术
• 学科: 地球科学
• 关键词: 岩石断裂 半圆弯拉 Franc3D 扩展路径 三维裂纹
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 工程地质
• 页码范围: 193-202
• 页数: 10页
• 分类号: TV7|X171.4
• 字数: 4841字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2020.04.023

摘要

岩石内部固有缺陷的存在和扩展是导致其断裂的重要因素,半圆弯拉试验是该领域的重要实验.为研究半圆弯拉下含三维内裂纹试件扩展路径及断裂特性,基于Franc3D有限元自适应网格划分技术开展含三维内裂纹SCB试样数值模拟,结果表明:(1)基于Franc3D软件的三维裂纹扩展与室内试验具有较好的一致性,该软件是三维裂纹数值模拟的重要工具.(2)通过M积分得到裂纹尖端应力强度因子,分析得出对称加载模型为KⅠ与底部加载跨距呈正相关的Ⅰ型断裂模式;非对称加载模型中出现复合断裂模式,随着右侧加载跨距的增加,KⅠ先降低再升高,KⅡ及KⅢ先变化至0,再逐渐升高.(3)基于最大拉应力准则得到裂纹扩展路径,对称加载模型在Ⅰ型断裂模式下进行平面扩展后破坏,非对称加载模型出现复合断裂模式,伴随翼型起裂并扩展至破坏.(4)定量分析对称加载模型裂纹内部扩展规律得出,裂纹下端扩展速率最大,上端扩展速率最小.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	汤雷	南京水利科学研究院水文水资源与水利工程国家重点实验室	59	358	9.0	17.0
2	王海军	南京水利科学研究院水文水资源与水利工程国家重点实验室	20	38	5.0	5.0
3	顾浩	河海大学水利水电学院	4	5	2.0	2.0
4	刘鑫娜	河海大学水利水电学院	5	2	1.0	1.0
5	张志韬	南京水利科学研究院水文水资源与水利工程国家重点实验室	4	1	1.0	1.0
6	戚海棠	河海大学水利水电学院	1	0	0.0	0.0