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《超高韌性水泥基復(fù)合材料疲勞裂縫擴(kuò)展公式的理論與試驗(yàn)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第30卷第11期Vol.30No.11工程力學(xué)2013年11月Nov.2013ENGINEERINGMECHANICS67文章編號(hào):1000-4750(2013)11-0067-08超高韌性水泥基復(fù)合材料疲勞裂縫擴(kuò)展公式的理論與試驗(yàn)研究1,322劉問(wèn),徐世烺,李慶華(1.北京林業(yè)大學(xué)水土保持與荒漠化防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100083;2.浙江大學(xué)高性能建筑結(jié)構(gòu)與材料研究所,杭州310058;3.大連理工大學(xué)結(jié)構(gòu)研究所,大連116024)摘要:該文基于Paris公式,對(duì)具有應(yīng)變硬化和多縫開(kāi)裂特征的超高韌性水泥基復(fù)合材料(UHTCC)的疲勞裂縫擴(kuò)展理論進(jìn)行了
2、理論研究,并通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。研究表明,Paris公式適用于UHTCC。其中:裂縫擴(kuò)展參數(shù)由裂縫面積擴(kuò)展A表示;與之相應(yīng),使用復(fù)合斷裂能增長(zhǎng)量ΔJ代替應(yīng)力強(qiáng)度因子變化量ΔK。基于試驗(yàn),該文求出UHTCC的疲勞裂縫擴(kuò)展門(mén)檻值,即當(dāng)疲勞過(guò)程中的斷裂能幅值ΔJ小于某一臨界值ΔJth時(shí),疲勞裂縫不擴(kuò)展。在疲勞過(guò)程中,UHTCC的裂縫覆蓋面積隨疲勞過(guò)程呈三階段線性發(fā)展,與疲勞變形的發(fā)展趨勢(shì)一致。UHTCC的疲勞裂縫擴(kuò)展隨疲勞最大荷載與荷載幅值的增大而加速發(fā)展。關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)工程;疲勞裂縫擴(kuò)展;Paris公式;超高韌性水泥基復(fù)合材料;裂縫擴(kuò)展門(mén)檻值+中圖分類號(hào):TU317
3、.1;TU502.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼:Adoi:10.6052/j.issn.1000-4750.2012.05.0362THEORICALANDEXPERIMENTALSTUDYONFATIGUECRACKPROPAGATIONLAWOFULTRA-HIGHTOUGHNESSCEMENTITIOUSCOMPOSITE1,322LIUWen,XUShi-lang,LIQing-hua(1,KeyLaboratoryofSoil&WaterConservationandDesertificationCombating,MinistryofEducation,Beij
4、ingForestryUniversity,Beijing,100083,China;2,InstituteofAdvancedEngineeringStructuresandMaterials,ZhejiangUniversity,Hangzhou,310058,China;3,InstituteofStructuralEngineering,DalianUniversityofTechnology,Dalian,116024,China)Abstract:BasedonParislawoffatiguecrackpropagationrate,atheo
5、reticalandexperimentalinvestigationwastakentostudythefatiguecrackpropagationmechanismofultra-hightoughnesscementitiouscomposite,whichexiststhecharacteristicsofstrainhardeningandmultiplecracking.Parislawisapplicableforthismaterial,withthetwoparametersredefined:thecoveringareaofmulti
6、plecracks,A,andthecompositefractureenergy,J.Afatiguecrackpropagationthresholdisfoundintheexperiment.Duringthewholefatigueprogress,thereexistthreelinearstagesforthedevelopmentofcrackcoveringarea,incorrespondencewiththethreestagesoffatiguedeformation.Moreover,thecrackpropagationrates
7、peedsupwiththeincreasesofthemaximumfatigueloadandthefatigueloadrange.Keywords:structuralengineering;fatiguecrackpropagation;Parislaw;ultra-hightoughnesscementitiouscomposite;crackpropagationthreshold———————————————收稿日期:2012-05-19;修改日期:2012-09-25基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51308046)通訊作者:劉問(wèn)(1983
8、―),女,山東人,講師,博士,從事高性能復(fù)合材料的損