數(shù)值方法研究含裂紋中心開孔巴西圓盤的應(yīng)力強(qiáng)度因子.pdf

1、混凝土、巖石是重要的土木工程材料，隨著社會的發(fā)展，應(yīng)用越來越廣泛，由于各種原因，這些脆性材料不可避免的會出現(xiàn)裂紋，裂紋的存在會導(dǎo)致構(gòu)件在低于其材料強(qiáng)度的條件下發(fā)生破壞，給國家和社會造成的損失。因此，研究脆性材料的斷裂韌性具有十分重要的工程意義。
　　本文采用有限元軟件模擬靜、動態(tài)含裂紋中心開孔巴西圓盤實(shí)驗(yàn)，并分別采用相互作用積分法和位移外插法計(jì)算其應(yīng)力強(qiáng)度因子，對應(yīng)力強(qiáng)度因子手冊上的算例采用了上述兩種方法，其計(jì)算的應(yīng)力強(qiáng)度因子與手

2、冊上結(jié)果的誤差均在3％以內(nèi)，保證了計(jì)算結(jié)果的正確性。分析了靜態(tài)含裂紋中心開孔巴西圓盤應(yīng)力強(qiáng)度因子公式的表達(dá)式形式，在大量算例的基礎(chǔ)上擬合出a/(R-r)在0.1～0.8，r/R在0.05～0.6的應(yīng)力強(qiáng)度因子關(guān)系式，該公式具有精確度高，形式簡單，不受傳統(tǒng)固定尺寸限制的優(yōu)點(diǎn)。在靜態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度因子推廣到動荷載的研究中，發(fā)現(xiàn)脈沖歷時(shí)的增大有利于減小試樣受慣性效應(yīng)的影響，在脈沖歷時(shí)為600us的速度脈沖中，升時(shí)為脈沖歷時(shí)1/3的對稱梯形速度脈沖對