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神经网络在研究岩石断裂韧度尺寸效应的应用被引量：3: 2005年; 介绍了人工神经网络在预测人字形切槽巴西圆盘试样(CCNBD)断裂韧度时的应用,通过分析表明,神经网络得到的断裂韧度预测值比CCNBD尺度律公式得到的值更加接近实验值,神经网络直接基于实验数据进行训练,不需要作任何假设,对于构形比较复杂,试样制备时难以满足完全几何相似的CCNBD试样,研究其尺寸效应是比较有利的。; 张盛王启智; 关键词：人工神经网络岩石断裂韧度

水泥砂浆断裂韧度的尺寸效应研究被引量：4: 2008年; 用两种不同配合比的水泥砂浆分别制作了三组几何相似的矩形截面直裂缝三点弯曲梁。在MTS815材料试验机上进行试验,记录了试件的荷载-加载点位移(P-δ)和荷载-裂缝端口张开位移(P-ωCMOD)的全过程曲线。利用最大荷载和初始裂缝长度求得的线弹性断裂韧度存在明显的尺寸效应。为此,基于虚拟裂缝模型,认为裂缝端口张开位移是荷载、自重和黏聚力共同作用的结果,求解该位移公式得到断裂过程区长度值,用断裂过程区长度修正初始裂缝长度后,再代入三点弯曲梁应力强度因子公式,进而得到尺寸效应程度较弱的等效断裂韧度值。; 张兆欢黄杨王启智; 关键词：水泥砂浆虚拟裂缝模型黏聚力断裂过程区等效断裂韧度

加载速率对岩石动态断裂韧度影响的实验研究被引量：28: 2006年; 为了获得岩石在高加载速率作用下的动态断裂韧度值并分析加载速率的影响,由分离式霍普金森压杆入射杆杆端附加劈尖及其基座对边切槽圆盘试样施加动态劈裂载荷。把应变片粘贴在裂纹尖端附近获得裂纹扩展时间;将劈裂载荷时间历程及裂纹扩展时间输入有限元计算模型,获得试样的起裂动态断裂韧度值。结果表明,在加载速率18.85×104MPa.m1/2s-1以下,大理岩的动态断裂韧度值随着加载速率的增大而上升,但上升趋势逐渐减弱。断裂韧度数值在高加载速率下呈现出明显的离散性。; 李战鲁王启智; 关键词：动态断裂韧度霍普金森压杆有限元

岩石动态断裂韧度的尺寸效应被引量：14: 2008年; 采用两种圆孔裂缝平台巴西圆盘试件(一种为直径分别为42、80、122、155 mm的几何相似试件,另一种为直径80 mm、仅裂缝长度不同的单一尺寸试件)对岩石动态断裂韧度的尺寸效应进行了研究。给出了在霍普金森压杆系统上对试件进行径向撞击产生的应变波形和断裂模式。实验结果表明,对于几何相似试件,动态断裂韧度的测试值随着尺寸的增大而增大,而对于单一尺寸试件,其测试值随着中心裂缝长度的增加呈现先增大后减小的趋势。裂缝前端的断裂过程区长度和孕育时间是岩石动态断裂韧度测试值表现为尺寸效应的主要原因,为了减小尺寸效应,建立了考虑这两个参数在空间-时间域对动态应力强度因子的分布进行积分后再平均来确定岩石动态断裂韧度的方法。; 张盛王启智谢和平; 关键词：动态断裂韧度尺寸效应岩石

中心直裂纹平台巴西圆盘复合型动态应力强度因子被引量：3: 2009年; 为了指导用中心直裂纹平台巴西圆盘(CSTFBD)试样进行岩石复合型动态断裂试验,利用有限元法首先验证了文献中对中心直裂纹巴西圆盘(CSTBD)得到的有关结果,分析比较了不同无量纲裂纹长度(即裂纹半长和圆盘半径之比)时两种圆盘的Ⅰ,Ⅱ型动态应力强度因子的时间历程,发现两者的差异大部分在10%以内,同时验证了该文数值方法的可靠性.然后讨论了CSTFBD试样Ⅰ,Ⅱ型动态应力强度因子的复合比、起裂角以及纯Ⅱ型加载角.研究成果可为复合型动态断裂试验中CSTFBD试样的加工、试样上应变片的粘贴、起裂方向和起裂时间的估计等提供参考.; 汪坤冯峰王启智; 关键词：动态应力强度因子

用矩形双臂梁测定岩石动态断裂韧度被引量：1: 2007年; 参考美国材料试验学会及国际岩石力学学会推荐的人字形切槽短棒试样.提出适合于分离式霍普金森压杆高速加载测试岩石动态断裂韧度KId的矩形双臂梁(Rectangular Double Beam-RDB)试样.霍普金森入射杆高速撞击试样的切槽端面.使切槽前沿产生拉伸加载.记录入射杆入射应力波和反射应力波及透射杆上的透射应力波的应变片电压变化信号.同时在试样表面切槽顶点附近粘贴应变片以得到从试样开始受到载荷作用到裂纹起裂的时间.将入射波、反射波及透射波叠加得到试样载荷.输入有限元计算模型.得到试样应力强度因子的时间历程.再通过试样的裂纹起裂时间.得到岩石的动态起裂断裂韧度.在加载速率K*为1.68×104MPa.m1/2s-1时.大理岩的动态断裂韧度KId为2.6MPa.m1/2.; 李战鲁王启智; 关键词：动态断裂韧度分离式霍普金森压杆

脆性材料三点弯曲试样的最大荷载及其挠度和刚度被引量：13: 2005年; 三点弯曲试样广泛用于测定各种材料的强度,断裂能和断裂韧度.利用材料力学和断裂力学原理,得到脆性材料三点弯曲试样的最大荷载及其挠度和刚度的无量纲化显式表达式,并给出这些无量纲化力学量的图表,揭示它们随切槽深度变化的规律.两种力学分析方法所得结果基本一致,还指出使它们进一步完善的研究方向.验证和讨论了与文献[6～8]中相应的实验荷载-挠度曲线,理论与实验结果比较吻合.利用得到的表达式和图表,可以鉴别脆性材料荷载-位移曲线峰前(最大荷载前)部分所显示的无量纲化最大荷载及其挠度和刚度的变化合理性, 以及预测实验时这些力学量随切槽深度变化的情况.; 王启智汪坤; 关键词：脆性材料三点弯曲试样最大荷载挠度刚度

用U形切槽梁同时测定准脆性材料的拉伸强度和断裂韧度:理论分析被引量：12: 2009年; 对于三点弯曲U形切槽梁二等分线上的张开应力,如果用Creager和Paris的经典近似公式计算,则其适用范围很小;而用我们修正的公式计算,其适用范围几乎函盖U形切槽二等分线上整个拉伸区。由张开应力在U形切槽二等分线断裂过程区长度上积分,然后除以该长度得到平均张开应力;当其达到临界值时就得到包含拉伸强度和断裂韧度两个材料参数的平均应力破坏准则;利用这一准则提出用三点弯曲U形切槽梁同时测定这两个材料参数的新方法。因此,只要在实验时,制作一系列切槽深度相等而根部曲率半径不同的待测准脆性材料的U形切槽梁,用三点弯曲加载并分别测得其临界荷载,在已知应力集中系数的情况下,应用平均应力破坏准则就得到一超定方程组,再用恰当的数值方法便可解出拉伸强度和断裂韧度两个未知数。; 罗林王启智; 关键词：准脆性材料断裂韧度

中心直裂纹平台巴西圆盘复合型动态断裂实验研究被引量：13: 2008年; 制作了中心直裂纹平台巴西圆盘(cracked straight through flattened Brazilian disc-CSTFBD)试样,利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar SHPB)加载,进行了岩石纯Ⅰ型和复合型(Ⅰ+Ⅱ型)动态断裂实验。由于加载角(载荷方向与裂纹线的夹角)在制作试样时已经通过裂纹线与试样平台的位置关系确定,因此在实验中可以方便而准确地实施加载。比较了纯Ⅰ型加载和复合型加载下压杆上记录的入射波、反射波和透射波的波形。采用实验与数值相结合的方法,将实验得到的动态载荷输入有限元程序,得到了纯Ⅰ型试样的动态断裂韧度和复合型试样的两种动态应力强度因子的时间历程。计算了加载角为15°的试样应力强度因子的复合比(KⅠ(t)/KⅡ(t)),此计算值与文献结果吻合较好,验证了实验方法的有效性。; 汪坤王启智; 关键词：分离式霍普金森压杆动态断裂韧度

用RILEM方法得到混凝土断裂韧度的尺度律: 2008年; 用两种不同配合比的混凝土制作了几何相似的直裂缝矩形截面三点弯曲梁,在MTS 815材料试验机上测试这两种混凝土的力学参数并记录了三点弯曲试件的荷载-加载点位移和荷载-裂缝端口张开位移的全过程曲线。用最大荷载和初始裂缝长度求得的断裂韧度KIC存在明显的尺寸效应,对此问题,用材料与结构研究实验所国际联合会(RILEM)推荐的方法分别得到两种混凝土材料的真实断裂韧度和有效断裂过程区长度,从而确定了混凝土断裂韧度的尺度律公式。从该公式能直接得到材料大尺寸试件的断裂韧度和断裂过程区长度,还能预测同材料的试验室尺寸下几何相似试件的断裂韧度测试值。; 黄杨王启智徐进; 关键词：混凝土断裂韧度断裂过程区尺度律

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