测试断裂韧度的一类边裂纹平台圆环（盘）试样：数值分析和标定结果

摘要：

提出测试 I 型断裂韧度的一类新型试样，包括边裂纹平台圆环、边裂纹平台半圆环、边裂纹平台半圆盘，以及它们没有平台的情况，一共6种构型。采用有限元方法标定这一类边裂纹平台(半)圆环(盘)的量纲一化的应力强度因子，分析其变化规律，并给出相应的曲线拟合公式。结果显示，边裂纹(平台)圆环试样量纲一化的应力强度因子-裂纹长度曲线具有先升后降的特殊性质，这使得它们的测试临界点容易从对应的载荷-位移曲线判断和确定，可以方便地测试材料的断裂韧度。边裂纹平台半圆盘也有类似的性质，但试样宜选取较大的平台角，而边裂纹半圆盘和边裂纹(平台)半圆环却没有这种性质。此外，经过初步试验，用边裂纹平台半圆盘和边裂纹平台半圆环试样测得砂岩的断裂韧度，与用国际岩石力学学会建议试样所测结果吻合。

关键词：岩石力学、边裂纹平台(半)圆环(盘)、量纲一化的应力强度因子、拟合公式、先升后降、标定值

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51179115；博士点基金项目20130181130013

在线出版日期：2014-09-03（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：1546-1555