Ⅰ型断裂韧度模拟方法及细观影响因素研究

摘要：

既有离散元参数敏感性分析大多集中在压缩试验及巴西劈裂试验,对Ⅰ型断裂韧度KIc试验细观影响因素及3D破裂过程系统分析的报道较少.采用三维平节理模型(FJM3D)研究微观结构参数及黏结细观参数对不同切槽形状的Ⅰ型断裂韧度试验的影响.微观结构参数包括晶粒平均半径的平方根√R、模型分辨率Ψ和最大/最小晶粒直径dmax/dmin.黏结细观参数包括平均配位数CN、S类型单元比例φs、黏结抗拉强度σb、黏结内聚力cb、摩擦系数μ和摩擦角φ.参数敏感性分析结果表明,Kc与√R、CN及σb正相关,与dmax/min、φs负相关,而与Ψ、cb、μ和φ无明显的线性关系,此外为获得较低的KIc波动水平,给出了参数Ψ和dmax/dmin的建议范围.根据参数敏感性分析结果,校核匹配了Kowloon花岗岩直切槽半圆盘(SCB)和人字形切槽半圆盘(CCNSCB)试样的宏观力学性质.从细观角度直观、深入分析不同切槽形状Ⅰ型断裂韧度试验破裂机制,得出SCB试验曲线的峰前和峰后行为与室内试验更为吻合.

关键词：Ⅰ型断裂韧度、平节理模型、敏感性分析、直切槽半圆盘(SCB)、人字形切槽半圆盘(CCNSCB)

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分类号：TU455(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家重点研发计划专项;中电建路桥集团有限公司科技项目

在线出版日期：2020-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2536-2546