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摘要
利用奇异应力边界多裂纹开裂的几何模型,研究了KⅠ和KⅡ型等值条件下Ⅱ型断裂对Ⅰ型断裂韧性值的干扰效应。基于能量释放率与裂纹分叉理论,引入扰动系数ε建立多裂纹能量释放率模型,对比不同ε对能量型开裂驱动力的影响,同时结合断裂力学中的J积分理论,分析、量化了扰动效应,给出了受Ⅱ型弱载荷影响的潜在Ⅰ型裂纹扩展的断裂准则,并与有限元结果进行对比。研究表明,等值条件下干扰系数ε在0.317%～0.438%之间,说明在Ⅰ型断裂韧性值测试过程中受到微弱Ⅱ型断裂的影响;随着分析步逐渐增加,干扰系数ε减小,说明断裂韧性值测试过程中干扰效应逐渐减弱;量化了Ⅱ型弱载荷Ⅰ型断裂韧性测试中的干扰效应,有助于更好地分析实验过程中分散的测量数据,为复杂裂纹的边翼分叉和偏折研究提供新思路。
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单位土木工程学院; 西安科技大学
