断裂控制爆破中裂面控制的断裂力学分析

介绍了一种定向方法。通过对断裂过程中动力学分析,建立了动的开裂判据和计算方法,并讨论了裂纹扩展中分义的可能性以及孔内初始压力(p_a)和孔几何参数对最终裂纹长度的影响。     

基于几何特征的兵马俑断裂面匹配方法

针对兵马俑碎块的三维数据模型中噪声含量大、断裂面存在缺损等问题,提出一种基于断裂面上几何特征的碎块精确匹配方法.首先从兵马俑碎块的外表面中分割并识别出断裂面;然后提取断裂面上凸凹不平的特征区域,并根据其相似性实现碎块的粗匹配;最后计算断裂面的曲率、法线以及点云密度等几何特征,并采用基于该几何特征的改进迭代最近点（iterative closest point,ICP）算法实现碎块的细匹配.实验采用大量兵马俑碎块验证该匹配方法,结果表明该匹配方法可以实现兵马俑碎块的匹配,特别是提出的细匹配算法,与ICP算法和MICP算法相比,其匹配精度分别提高了约40%和10%,耗时分别降低了约50%和25%;该基于几何特征的断裂面匹配方法是一种有效的兵马俑碎块匹配方法.      

“自愈”橡胶

橡胶是一种极易拉伸的材料,但它一旦被切断就很难再黏合在一起,最近法国Ecole化学物理研究所的L．Leibler教授和他的同事们,研究出了一种能“自愈（self-healing）”的新型橡胶,若把这种新型的橡胶切成两块后,再将它们轻轻地对上几分钟后,无需加热或挤压,在室温下就能重新黏合在一起,黏合后的橡胶依然保持着各方向可拉伸的特性．更奇妙的是,新材料在断裂12小时后仍然具有可“自愈”的能力,如果两个断裂面的接触时间越长,新橡胶的“自愈”程度就会越好。     

后屈曲复合材料加筋壁板的破坏预测方法

建立了复合材料加筋壁板屈曲和后屈曲有限元分析模型.该模型采用实体单元有效模拟筋条和蒙皮之间的连接.连接界面采用二次应力准则作为损伤起始判据、混合能量准则作为损伤扩展判据,并自定义损伤变量实现刚度非线性衰减.复合材料壁板采用断裂面准则作为失效判据,该判据能有效判断基体的失效.基于ABAQUS动态显示分析步,模拟了复合材料加筋壁板在压缩载荷下屈曲和后屈曲的过程,有限元分析结果与试验数据对比良好,证明了该方法的有效性.     

基于特征的刚体碎块断裂面层次化匹配方法

刚体碎块断裂面的匹配是通过旋转和平移变换将两个断裂曲面变换到同一坐标系统下的过程。为了提高断裂面匹配的速度和精度,提出一种基于局部特征和改进迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法的层次化的匹配方法。首先,对刚体碎块外表面进行曲面分割,并根据粗糙度提取其断裂面;然后提取断裂面的局部深度、法线的偏角和点云密度等局部特征;最后采用基于局部特征和改进ICP算法的方法来实现断裂面的精确匹配。实验结果表明,基于局部特征的断裂面匹配算法能够精确、快速地实现刚体碎块的部分匹配和完全匹配,是一种有效的刚体碎块匹配方法。     

金属材料在应力空间中理想断裂面的探索

金属材料断裂有许多准则和模型,但对断裂机理和变化规律缺乏合理的描述,给工程应用带来不便.以大量金属材料的断裂实验结果为基础,从材料断裂的细观机理出发,对已有断裂条件做出修正和完善.并且考虑到同一种材料,应力状态不同可能发生不同的断裂形式,而不同机理的断裂形式其断裂的主要影响因素不同,表现在三维主应力空间的不同卦限中断裂面的形状也不同,从而给出主应力空间中的金属材料近似理想断裂面.据此,给定材料某点所处的应力状态,即可判断其所处的应力状态的强度是否安全.     

用激光三角法重构混凝土断裂面三维轮廓与断裂能分析

采用基于激光三角法的测试方法对混凝土断面表面轮廓进行了三维重构,初步的断面分析结果表明,相对于传统断面分析方法,本试验方法实现了断面的无损、快速和准确的测量分析,在测量到的断面基础上,给出了本试验所得到的混凝土材料断裂能与分维的关系。     

有摩擦的单向受压混合型应力强度因子及地震断裂面的扩展方向

利用Hilbert边值理论研究了裂纹面具有摩擦力的混合型单向受压问题,得到了其应力强度因子的精确解;利用断裂力学研究了地震断裂面的扩展方向,所得结论与1976年唐山大地震的实际情况相吻合。     

以轮廓曲线为特征的断裂面匹配

现有断裂面匹配算法主要适用于表面粗糙特征丰富的断裂面,对于表面光滑特征稀少的断裂面不能正确匹配。针对这一问题,提出一种以断裂面轮廓曲线为特征的匹配算法。该算法首先将区域生长算法和边界跟踪算法相结合,在沿碎块棱边分割出断裂面的同时又得到了封闭且序列化的轮廓顶点;轮廓曲线的匹配,先采用角点距离矩阵进行粗匹配,排除了大部分不匹配的曲线对,再根据轮廓曲线所有顶点的曲率和挠率,采用改进的Hausdorff距离进行细匹配;最后,根据匹配的轮廓曲线,采用四元数法计算三维变换将碎块对齐,通过跨界切矢连续检测且误差最小的碎块对为最优匹配。在断裂面粗糙和光滑且材质不同的多个碎块上进行了实验,结果表明该算法能较好实现特征稀少或丰富的断裂面的匹配。     

剪切荷载作用下砂岩断裂面粗糙度三维统计分析

利用自主研发煤岩剪切-渗流耦合实验装置与三维立体扫描仪对剪切荷载作用下砂岩断裂面粗糙度三维统计信息进行了实验研究,从其断裂面扫描直观图、断裂面等高线分布图、断裂面剖面轮廓线等方面探讨了剪切荷载作用下砂岩断裂面三维粗糙度分布特性.结果表明:砂岩在剪切荷载作用下发生断裂破坏时,其变形特性曲线变化趋势一致,断裂面直观特征存在个体差异,但断裂面粗糙高度分布均近似于正态分布;沿剪切方向与垂直于剪切方向剖面轮廓线特征不同,不能反映断裂面整体特征;分析了粗糙度参数JRC,RL与RS之间关系,JRC值与RL值之间呈近似线性关系,RS值与JRC平均值线性拟合度相对于JRC与RL值线性拟合度更好,JRC平均值更能反映断裂面整体三维特征.