1 绪论
1.1 背景及意义
1.2 混凝土断裂机理研究现状
1.3 裂纹止裂研究现状
1.4 主要内容和研究思路
1.4.1 主要内容
1.4.2 研究思路及技术路线
2 不同加载率下混凝土裂纹动态扩展特性
2.1 引言
2.2 材料动态参数测试和试验设备
2.2.1 试件构型设计
2.2.2 试件材料的准备
2.2.3 材料动态力学参数测试
2.2.4 冲击试验设备
2.2.5 动态荷载的测量
2.3 动态裂纹断裂特征及断裂参数的仿真分析
2.3.1 状态方程
2.3.2 破坏准则
2.3.3 数值模型建立
2.3.4 裂纹扩展路径和断裂参数分析
2.3.5 裂纹萌生、止裂和再起裂时的粒子速度
2.4 裂纹扩展速度和裂纹扩展时间的试验结果讨论
2.4.1 裂纹扩展时间和裂纹扩展速度
2.4.2 加载率对裂纹扩展速度和起裂时间的影响
2.5 动态裂纹起裂韧度和扩展韧度的分析
2.5.1 位移外推法计算SIF
2.5.2 普适函数的修正和DSIF计算
2.5.3 动态数值计算方法验证
2.5.4 加载率对动态断裂韧度的影响
2.5.5 加载率对能量释放率的影响
2.6 试件两端应力平衡讨论
2.7 本章小结
3 Ⅴ型试样底边对运动裂纹的止裂
3.1 引言
3.2 模型材料及测试系统
3.2.1 材料及试样制备
3.2.2 试件几何尺寸
3.2.3 裂纹扩展计测试系统
3.3 测试数据及动态裂纹扩展行为分析
3.3.1 确定施加于试件上的荷载
3.3.2 动态裂纹扩展行为分析
3.3.3 裂纹扩展时间和裂纹扩展速度
3.4 动态裂纹扩展路径数值研究
3.4.1 有限差分模型建立
3.4.2 裂纹扩展路径数值仿真
3.5 动态断裂韧度分析
3.5.1 J积分理论
3.5.2 有限元模型及DSIF计算
3.5.3 裂纹扩展路径上的临界DSIF和裂纹扩展速度
3.5.4 裂纹扩展韧度与裂纹扩展速度的关系
3.5.5 起始断裂韧度与加载率的关系
3.6 本章小结
4 圆弧底部对运动裂纹的止裂
4.1 引言
4.2 模型试件及试验数据
4.2.1 试件构型设计
4.2.2 材料准备和试件浇筑
4.2.3 应变片和CPG监测的数据
4.2.4 裂纹扩展速度及裂纹尖端位置
4.3 裂纹扩展特征及断裂参数分析
4.3.1 有限差分模型建立
4.3.2 裂纹动态扩展特征
4.3.3 裂纹扩展路径上的水平压应力
4.3.4 加载率对裂纹扩展长度的影响
4.3.5 加载率对裂纹扩展速度的影响
4.4 临界动态应力强度因子分析
4.4.1 ABAQUS有限元模型
4.4.2 临界DSIF的确定
4.4.3 裂纹扩展中的临界DSIF
4.5 应力波在试件中的传播
4.6 本章小结
5 双止裂孔对运动裂纹的止裂
5.1 引言
5.2 试验材料和试件准备
5.2.1 试验材料准备
5.2.2 试验试件制备
5.3 动态荷载和裂纹扩展行为测试结果
5.3.1 加载荷载的确定
5.3.2 CPG的测试结果和裂纹扩展速度
5.3.3 裂纹扩展路径特性
5.4 裂纹扩展路径及裂纹分叉机理数值分析
5.4.1 数值模型网格划分
5.4.2 材料模型
5.4.3 裂纹路径的模拟结果和测试结果
5.4.4 裂纹路径上的水平压应力
5.4.5 裂纹尖端的环向应力分析
5.5 本章小结
6 同时测量纯Ⅰ型和纯Ⅱ型裂纹起裂韧度的方法
6.1 引言
6.2 模型试样及加载荷载
6.2.1 模型试样和材料准备
6.2.2 加载荷载的测量
6.3 裂纹尖端应力场及裂纹路径分析
6.3.1 动态数值模型
6.3.2 预制裂纹尖端应力
6.3.3 预制裂纹尖端附近的裂纹路径
6.4 测试结果及应力强度因子分析
6.4.1 动态裂纹萌生时间
6.4.2 DCCP试件的有限元数值模型
6.4.3 裂纹萌生时动态应力强度因子的确定
6.4.4 动态起始断裂韧度分析
6.4.5 裂纹萌生时间与加载率和裂纹长度的关系
6.5 本章小结
7 结论
参考文献
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