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无烟煤断裂韧度与断裂过程区各向异性试验研究: 2024年; 为了测定原生层理构造引起各向异性对无烟煤断裂韧度和断裂过程区(FPZ)孕育特性的影响,在MTS液压伺服试验系统上对不同层理倾角直切槽半圆弯曲(NSCB)无烟煤试样进行了I型三点弯曲加载试验。结合数字图像相关法(DICM)和声发射(AE)定位技术研究了裂纹尖端FPZ孕育过程。同时,基于Irwin-Bazant模型、Strip-yield均匀牵引模型和Strip-yield线性牵引模型,对无烟煤样完全发育FPZ长度进行预测,并与试验结果进行了对比分析。探讨了各向异性无烟煤FPZ几何形态以及不同层理角度无烟煤FPZ孕育过程中剪切和拉伸变形时序特征。结果表明:无烟煤的峰值载荷、峰值位移和断裂韧度均随层理倾角的增加而增大;与0°层理角度煤样相比,层理角度为22.5°、45.0°、67.5°和90.0°的煤样平均断裂韧度分别增大了6.76%、86.82%、85.47%和134.46%。Irwin-Bazant模型和Strip-yield均匀牵引模型预测的不同层理角度试样FPZ长度比试验值更短,而Strip-yield线性牵引模型预测值普遍高于试验值,Strip-yield均匀牵引模型对无烟煤FPZ长度预测与试验值最为接近。表明无烟煤试样裂纹尖端黏聚力分布形态更加趋于均匀。无烟煤试样FPZ长度(L)与断裂韧度(KIC)和抗拉强度(σt)比值的平方成正比:L∝(KIC/σt)2。裂纹尖端变形以拉伸为主,剪切为辅,拉伸变形起始时刻的范围分布于峰值载荷的27.71%~57.26%,剪切变形起始时刻的范围分布于峰值载荷的72.88%~92.40%,裂纹尖端的拉伸变形发生时刻优先于剪切变形。层理角度为0°和45°试样各环向测量线上的应变场分布呈类似洋葱切面纹理分布,而90°试样的最大主应变监测值在大部分测量角度呈波动无序分布。无烟煤试样FPZ尖端各方向发散测线上,应变增加梯度并不相同。; 龚爽赵毅鑫张寒松周永恒赵灿鑫王文; 关键词：无烟煤断裂韧度断裂过程区各向异性

长龄期机制砂再生骨料混凝土的断裂参数和断裂过程区: 2024年; 为研究龄期对机制砂再生骨料混凝土(Manufactured-sand recycled aggregate concrete,MSRAC)断裂机理的影响,采用数字图像相关技术对28 d和300 d龄期的MSRAC的断裂参数和断裂过程区(Fracture process zone,FPZ)进行研究,并对比分析了MSRAC的断裂行为和增韧机制。结果表明,随着龄期延长,MSRAC的名义刚度、断裂能、起裂断裂韧度和失稳断裂韧度得到明显改善,其局部微裂纹和宏观裂纹的相互作用也明显增加,但长龄期MSRAC的失效特征更加迅速和剧烈,软化阶段的脆性显著增加。此外,在裂纹失稳扩展时,MSRAC的FPZ宽度和面积随着龄期延长而增加,FPZ长度则相反。在FPZ完全扩展时,MSRAC的FPZ长度随龄期延长而降低,FPZ宽度则相反,FPZ面积是不敏感的。相比28 d龄期的MSRAC,长龄期的MSRAC具有更加强烈的骨料联锁效应,其次生裂纹和损伤范围也更加明显和宽广。; 许应杰陈红鸟; 关键词：再生骨料混凝土机制砂长龄期断裂过程区

基于极限拉应变的岩土材料断裂过程区测量方法及装置: 本发明提供一种基于极限拉应变的岩土材料断裂过程区测量方法及装置，通过带有切口和散斑的半圆形岩土材料试样的三点弯曲试验，采用材料的极限拉应变和应变场确定拉伸断裂过程区；计算峰值载荷的峰前值的对应时间t；找到时间t对应的散斑...; 崔新男潘博陈冲岳星彤王怀远

I型裂纹尖端断裂过程区临界应变值的确定方法及系统: 本发明公开了一种I型裂纹尖端断裂过程区临界应变值的确定方法及系统，包括：将岩土材料制作成规则形试样，预制一定长度和宽度的裂纹；试样进行可产生I型裂纹的试验，并采集试验过程的荷载、声发射信号及加载过程图像，所述试验的加载条...; 李海波傅帅旸刘黎旺吴迪王犇

转向压裂断裂过程区发育为宏观水压裂缝的演变规律研究: 坚硬顶板的存在严重影响着煤矿的安全高效生产，水力压裂技术可有效致裂坚硬顶板，防治因坚硬顶板导致的冲击矿压、围岩大变形等问题，然而，在坚硬顶板内受地应力的影响，水压裂缝易发生转向扩展影响定向压裂的效果，在有限尺度内断裂过程...; 焦雪杰; 关键词：断裂过程区煤矿安全

基于数字图像相关技术的纳米偏高岭土水泥砂浆断裂过程区研究: 混凝土内部不可避免地存在微裂缝、微孔等初始缺陷。在外力和环境荷载作用下,混凝土因其抗拉性能低很容易出现裂缝并不断扩展,影响在役混凝土结构的正常使用和安全运营。因此,提高混凝土断裂性能对确保混凝土结构的安全性和耐久性至关重...; 李学良; 关键词：水泥砂浆断裂过程区数值模拟

脆性岩石试样断裂过程区及宏观疲劳裂纹行为研究被引量：1: 2023年; 通过脆性岩石试样巴西圆盘试验研究了疲劳效应对脆性岩石断裂韧度KIC的影响,阐释了脆性岩石的疲劳损伤机制,首次展示了脆性岩石破坏前宏观裂纹的张开和闭合行为。巴西圆盘试验结果表明,循环荷载作用下,脆性岩样的KIC降低了35%,巴西劈裂拉伸强度降低了30%。通过高速相机数小时的观测并记录到了岩石力学领域从未观测到的过程,即脆性岩样破坏前,疲劳裂纹在正弦荷载作用下弹性张合。扫描电镜和计算机断层扫描结果显示,巴西圆盘和V形切槽巴西圆盘试样的破坏是由断裂过程区(fracture process zone,简称FPZ)引起的,FPZ中包含许多异于循环荷载作用下单条宏观裂纹的微裂纹,切槽裂纹尖端FPZ的形成导致未破坏脆性岩样中可视疲劳裂纹弹性张合。室内试验和数值计算结果表明,切槽裂纹倾角为60°时获得最大FPZ(即FPZmax),这表明最大FPZ的形成可能与Ⅰ-Ⅱ型(拉伸和剪切)组合加载模式有关。; ERARSLAN Nazife

考虑断裂过程区孕育影响的岩石断裂韧度尺寸效应研究: 矿井开采过程中,岩石裂纹扩展、破坏的动力学现象较为常见,掌握动态载荷与静态载荷下的岩石力学特性变得同等重要。岩石断裂韧度是描述岩石材料抵抗裂纹扩展能力的重要参数,其准确测定对岩石破坏机理的认识、预防工程结构破坏具有重要的...; 安定超; 关键词：断裂过程区断裂韧度尺寸效应

聚丙烯纤维增强混凝土断裂过程区分析与断裂性能研究: 混凝土因其原材料来源丰富、成本低、强度高等优点,已成为当今建筑行业内应用最广泛的建筑材料。但混凝土抗拉强度较低,存在着准脆性断裂的特征,严重威胁结构的安全。在混凝土中加入纤维可以有效提高抗拉强度和抗裂性能,起到增韧的作用...; 樊悦; 关键词：聚丙烯纤维增强混凝土数字图像相关断裂过程区

一种岩石-混凝土界面断裂过程区可视化表征方法: 本发明公开了一种岩石‑混凝土界面断裂过程区可视化表征方法，包括如下步骤：布置声发射探头，对岩石‑混凝土试件进行三点弯曲试验，获得试验过程中的声发射信号；在岩石‑混凝土梁跨中平面内建立网格模型，基于地震学b值理论、AE事件...; 陈徐东郑俊林郭玉柱尚楷陈璋

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