• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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含预制裂纹L形梁柱试件动态断裂过程

李清 薛耀东 于强 徐文龙 韦贵华

李清, 薛耀东, 于强, 徐文龙, 韦贵华. 含预制裂纹L形梁柱试件动态断裂过程[J]. 爆炸与冲击, 2018, 38(3): 491-500. doi: 10.11883/bzycj-2017-0255
引用本文: 李清, 薛耀东, 于强, 徐文龙, 韦贵华. 含预制裂纹L形梁柱试件动态断裂过程[J]. 爆炸与冲击, 2018, 38(3): 491-500. doi: 10.11883/bzycj-2017-0255
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Citation: LI Qing, XUE Yaodong, YU Qiang, XU Wenlong, WEI Guihua. Dynamic fracture processes of L-shaped beam-column specimens with prefabricated cracks[J]. Explosion And Shock Waves, 2018, 38(3): 491-500. doi: 10.11883/bzycj-2017-0255

含预制裂纹L形梁柱试件动态断裂过程

doi: 10.11883/bzycj-2017-0255
基金项目: 

国家自然科学基金项目 51374212

详细信息
    作者简介:

    李清(1969-), 男, 博士, 教授

    通讯作者:

    薛耀东, xuecumtb@163.com

  • 中图分类号: O348.1

Dynamic fracture processes of L-shaped beam-column specimens with prefabricated cracks

  • 摘要: 针对含预制裂纹L形梁柱试件,为研究预制裂纹动态扩展的力学特征及其对梁柱试件破坏模式的影响,采用数字动态焦散线实验系统,对距节点核心区不同距离l处含有预制裂纹的试件进行落锤冲击实验,得到预制裂纹的扩展轨迹、速度、动态应力强度因子的变化规律。结果表明,l值增大,扩展裂纹在梁下边缘的贯通点与预制裂纹的夹角逐渐增大,曲裂程度变大。裂纹扩展速度随着l的增大振荡性增强,裂纹扩展平均速度逐渐降低。l值为2 mm时,裂尖表现为Ⅰ型断裂,l值增大,裂尖受到剪应力作用增强,Ⅰ型动态应力强度因子减小,Ⅱ型动态应力强度因子增大,断裂逐渐转变为Ⅰ-Ⅱ复合型。
  • 图  1  焦散线成像原理图

    Figure  1.  Schematic diagram of caustic formation

    图  2  Ⅰ型和Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹尖端焦散斑形状

    Figure  2.  Caustic shapes at crack tip under mode Ⅰand mixed mode

    图  3  焦散线成像原理图

    Figure  3.  Schematic diagram of caustic formation

    图  4  实验光路图

    Figure  4.  Schematic diagram of experimental optical system

    图  5  落锤冲击加载装置(单位:mm)

    Figure  5.  Drop hammer impact system (unit: mm)

    图  6  试件断裂示意图

    Figure  6.  Fracture diagrams of specimens

    图  7  动态焦散斑图片

    Figure  7.  Digital dynamic speckle photos

    图  8  裂纹扩展水平位移和竖向位移时程曲线

    Figure  8.  Horizontal and vertical displacements ofcrack propagation varying with time

    图  9  裂纹扩展方向与竖直方向夹角的时程曲线

    Figure  9.  Angle between crack propagation direction and vertical direction varying with time

    图  10  裂纹贯通点位置变化示意图

    Figure  10.  Sketch map of penetration point position

    图  11  裂纹扩展轨迹图

    Figure  11.  Trajectory diagram of crack propagation

    图  12  裂纹扩展速度时程曲线

    Figure  12.  The curves of crack propagation velocity versus time

    图  13  动态应力强度因子时程曲线

    Figure  13.  The curves of dynamic intensity stress factor versus time

    图  14  裂纹驱动力与裂纹扩展长度的关系[20]

    Figure  14.  Relationship between crack driving force and crack propagation length[20]

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-07-07
  • 修回日期:  2017-09-25
  • 刊出日期:  2018-05-25

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