混凝土動(dòng)態(tài)裂紋止裂技術(shù)
定 價(jià)：68 元
- 作者：郎林，田爽，羅鎮(zhèn)武
- 出版時(shí)間：2024/11/22
- ISBN：9787524000266
- 出 版 社：冶金工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TU755.7
- 頁(yè)碼：
- 紙張：
- 版次：1
- 開(kāi)本：B5
混凝土結(jié)構(gòu)的破壞過(guò)程包括裂紋的起裂、擴(kuò)展及貫通，最終導(dǎo)致整個(gè)工程結(jié)構(gòu)破壞。本書(shū)針對(duì)混凝土內(nèi)裂紋擴(kuò)展特性提出了幾種新構(gòu)型，以便能夠研究動(dòng)態(tài)裂紋擴(kuò)展和止裂特征，最后開(kāi)發(fā)出適合研究動(dòng)態(tài)裂紋止裂及斷裂參數(shù)的新的構(gòu)型試件及相應(yīng)測(cè)試方法。首先，采用混凝土側(cè)開(kāi)單裂紋梯形開(kāi)口（single cleavage trapezoidal opening，SCTO）試件進(jìn)行沖擊斷裂數(shù)值模擬，從中觀測(cè)到裂紋止裂現(xiàn)象，但止裂是隨機(jī)發(fā)生的，且比較分散沒(méi)有規(guī)律性，在對(duì)SCTO試件的沖擊斷裂試驗(yàn)中沒(méi)有監(jiān)測(cè)到裂紋止裂現(xiàn)象，故采用SCTO試件無(wú)法測(cè)試到裂紋止裂現(xiàn)象。為了有效監(jiān)測(cè)裂紋止裂現(xiàn)象和研究裂紋止裂機(jī)制，基于應(yīng)力波反射止裂的思想，改變SCTO試件構(gòu)型后，提出了三種新的特殊構(gòu)型，帶V型底邊的半圓邊裂紋（semi-circular edge crack with V-shaped bottom，SECVB）試件、帶圓弧底部的上部梯形開(kāi)口邊裂紋（trapezoidal openingcrack with arc bottom，TOCAB）試件和帶雙止裂孔的半圓邊裂紋（large semicircular edge crack with two arrest-holes，LSECTH）試件。通過(guò)對(duì)這三種試件的沖擊斷裂試驗(yàn)和數(shù)值仿真，研究了脆性材料的動(dòng)態(tài)斷裂特征和裂紋止裂機(jī)制。
郎林，工學(xué)博士，高級(jí)工程師，西華大學(xué)碩士生導(dǎo)師，國(guó)家公派NUS訪問(wèn)學(xué)者。建筑與土木工程學(xué)院力學(xué)教學(xué)部及力學(xué)實(shí)驗(yàn)中心黨支部書(shū)記；建筑與土木工程學(xué)院教職工工會(huì)委員會(huì)委員，西華大學(xué)第四屆教職工代表大會(huì)暨工會(huì)會(huì)員代表大會(huì)代表；國(guó)家注冊(cè)土木工程師（巖土），國(guó)家一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師，成都市土木建筑學(xué)會(huì)技術(shù)專家?guī)鞂＜�，中�?guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)會(huì)員，四川省土木建筑學(xué)會(huì)和成都市土木建筑學(xué)會(huì)聯(lián)絡(luò)員，廣安市建筑工程類和國(guó)土工程類職稱評(píng)審專家，四川省科技項(xiàng)目評(píng)審專家。負(fù)責(zé)和參與國(guó)家自然科學(xué)基金、四川省自然科學(xué)基金、教育部實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金等多項(xiàng)省部級(jí)縱向和橫向課題的研究。以第1作者和通訊作者在國(guó)際國(guó)內(nèi)權(quán)威期刊上已發(fā)表SCIEI學(xué)術(shù)論文10余篇，獲得發(fā)明專利和軟件著作權(quán)多項(xiàng)，擔(dān)任國(guó)內(nèi)外權(quán)威期刊審稿人。
1 緒論1 2 不同加載率下混凝土裂紋動(dòng)態(tài)擴(kuò)展特性研究 16 2.1 引言16 2.2 材料動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試和試驗(yàn)設(shè)備17 2.2.1 試件構(gòu)型設(shè)計(jì)17 2.2.2 試件材料的準(zhǔn)備 18 2.2.3材料動(dòng)態(tài)力學(xué)參數(shù)測(cè)試19 2.2.4 沖擊試驗(yàn)設(shè)備22 2.2.5 動(dòng)態(tài)載荷的測(cè)量 23 2.3 動(dòng)態(tài)裂紋斷裂特征及斷裂參數(shù)的仿真分析 25 2.3.1狀態(tài)方程 25 2.3.2破壞準(zhǔn)則 26 2.3.3數(shù)值模型建立 27 2.3.4裂紋擴(kuò)展路徑和斷裂參數(shù)分析 28 2.3.5裂紋萌生、止裂和再起裂時(shí)的粒子速度 32 2.4 裂紋速度和裂紋擴(kuò)展時(shí)間的試驗(yàn)結(jié)果討論 34 2.4.1裂紋擴(kuò)展時(shí)間和裂紋速度 34 2.4.2加載率對(duì)裂紋擴(kuò)展速度和起裂時(shí)間的影響 36 2.5 動(dòng)態(tài)裂紋起裂韌度和擴(kuò)展韌度的分析 38 2.5.1位移外推法計(jì)算SIF 38 2.5.2普適函數(shù)的修正和DSIF計(jì)算 40 2.5.3動(dòng)態(tài)數(shù)值計(jì)算方法驗(yàn)證 43 2.5.4加載率對(duì)動(dòng)態(tài)斷裂韌度的影響 44 2.5.5加載率對(duì)能量釋放率的影響 48 2.6 試件兩端應(yīng)力平衡討論 51 3 V型底邊對(duì)運(yùn)動(dòng)裂紋的止裂研究 53 3.1 引言 53 3.2 模型材料及測(cè)試系統(tǒng) 55 3.2.1材料及試樣制備 55 3.2.2試件幾何尺寸 56 3.2.3裂紋擴(kuò)展計(jì)測(cè)試系統(tǒng) 56 3.3 測(cè)試數(shù)據(jù)及動(dòng)態(tài)裂紋擴(kuò)展行為分析 60 3.3.1確定施加于試件上的荷載 60 3.3.2 動(dòng)態(tài)裂紋擴(kuò)展行為分析 60 3.3.3 裂紋擴(kuò)展時(shí)間和裂紋速度 64 3.4 動(dòng)態(tài)裂紋擴(kuò)展路徑數(shù)值研究 67 3.4.1有限差分模型建立 67 3.4.2 裂紋擴(kuò)展路徑數(shù)值仿真 68 3.5 動(dòng)態(tài)斷裂韌度分析 70 3.5.1 J積分理論 70 3.5.2有限元模型及DSIF計(jì)算 72 3.5.3裂紋擴(kuò)展路徑上的臨界DSIF和裂紋速度 74 3.5.4裂紋擴(kuò)展韌度與裂紋速度的關(guān)系 76 3.5.5起始斷裂韌度與加載率的關(guān)系 78 4 圓弧底部對(duì)運(yùn)動(dòng)裂紋的止裂研究 80 4.1 引言 80 4.2 模型試件及試驗(yàn)數(shù)據(jù) 81 4.2.1試件構(gòu)型設(shè)計(jì) 81 4.2.2材料準(zhǔn)備和試件澆筑 82 4.2.3應(yīng)變片和CPG監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù) 83 4.2.4裂紋擴(kuò)展速度及裂紋尖端位置 86 4.3 裂紋擴(kuò)展特征及斷裂參數(shù)分析 88 4.3.1有限差分模型建立 88 4.3.2裂紋動(dòng)態(tài)擴(kuò)展特征 89 4.3.3裂紋擴(kuò)展路徑上的水平壓應(yīng)力 90 4.3.4加載率對(duì)裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度的影響 91 4.3.5加載率對(duì)裂紋擴(kuò)展速度的影響 92 4.4 臨界動(dòng)態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度因子分析 93 4.4.1 ABAQUS有限元模型 93 4.4.2臨界DSIF的確定 93 4.4.3裂紋擴(kuò)展中的臨界DSIF 96 4.5 應(yīng)力波在試件中傳播 96 5 雙止裂孔對(duì)運(yùn)動(dòng)裂紋的止裂研究 99 5.1 引言 99 5.2 試驗(yàn)材料和試件準(zhǔn)備 100 5.2.1試驗(yàn)材料準(zhǔn)備 100 5.2.2 試驗(yàn)所用試件制備 101 5.3 動(dòng)態(tài)荷載和裂紋擴(kuò)展行為測(cè)試結(jié)果 102 5.3.1加載載荷的確定 104 5.3.2 CPG的測(cè)試結(jié)果和裂紋擴(kuò)展速度 105 5.3.3裂紋擴(kuò)展路徑特征 109 5.4 裂紋擴(kuò)展路徑及裂紋分叉機(jī)理數(shù)值分析 111 5.4.1數(shù)值模型網(wǎng)格劃分 112 5.4.2材料模型 113 5.4.3裂紋路徑的模擬結(jié)果和測(cè)試結(jié)果 113 5.4.4裂紋路徑上的水平壓應(yīng)力 113 5.4.5裂紋尖端的環(huán)向應(yīng)力分析 116 參考文獻(xiàn) 125
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