三点弯曲型试件Ⅰ/Ⅱ复合型断裂的数值与实验研究

摘要：

三点弯曲试件常被用来研究材料的纯Ⅰ型及Ⅰ/Ⅱ复合型断裂性能.使用Abaqus软件通过有限元法获得三点弯曲试件不同跨长比2S/L、相对裂纹长度a和裂纹倾角β下的Ⅰ型与Ⅱ型无量纲应力强度因子.由有限元结果可知,在相对裂纹长度一定时,跨长比越小,裂纹倾角越小,Ⅰ型无量纲应力强度因子可取得0,即越容易得到纯Ⅱ型断裂.当跨长比相同时,相对裂纹长度越大越容易得到纯Ⅱ型断裂.使用6组共24个三点弯曲试件,研究砂岩的纯Ⅰ型、纯Ⅱ型以及复合型加载时的断裂韧度,得到该种砂岩的纯Ⅰ型断裂韧度为0.786MPa·m0.5,纯Ⅱ型断裂韧度为0.344MPa·m0.5.实验结果与最大周向应力(MTS)准则和广义最大周向应力(GMTS)准则的预测结果进行对比,比较结果显示GMTS准则更能准确地预测实验结果.

关键词：三点弯曲、数值分析、砂岩、复合型断裂

所属期刊栏目：33

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：四川省科技计划编号2018JY0024;国家重大科研仪器设备研制专项编号11327801

在线出版日期：2018-09-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：557-566