偶应力对裂纹扩展的影响及其尺度效应

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• 责任者：张敦福^c山东大学^d1963^e博士^f副教授 ; 李术才 ; 牛海燕 ; 李晓琴
• 刊名：岩石力学与工程学报
• 出版年：2009
• 卷期：28^b12总219
• 关键词：应力 ; 裂隙岩体20^a尺度效应 ; 数学模型 ; 微结构 ; 裂隙 ; 岩体力学
• 页码：2453～2458
• 索书号：P478.066/357
• 图表：^c表1参17插图
• 分类号：1600
• 文摘期号：2010/06

摘要

与经典弹性理论相比，偶应力理论中考虑了微观结构的旋转梯度(即弯曲曲率)，可以展示变形的弯曲效应。把无网格方法和偶应力理论结合在一起，给出偶应力理论的无网格离散模型。采用最大周向拉应力裂纹扩展准则，研究受拉情况下Ⅰ型平面裂纹问题，确定该方法的基本参数，解决算法实施的关键技术。在此基础上，研究在不同微观尺度下受压岩体中裂纹初始破裂问题，进而对在某一给定微观尺度下受压岩体中裂纹扩展路径进行数值模拟跟踪。结果表明，偶应力对Ⅰ型平面裂纹破裂没有影响，对复杂裂纹的弯折扩展有显著的影响，复杂裂纹的扩展角度、扩展步长、扩展载荷和扩展路径表现出显著的尺度效应。