应用J积分断裂准则评价应力吸收层抗裂性能

应用弹塑性断裂力学J积分理论,采用半圆弯曲试验评价了3种级配应力吸收层的抗裂性能,发现采用断级配设计的应力吸收层具有良好的抗裂性能,结果表明断裂韧度JC可以用来评价应力吸收层的抗裂性能,由丰富沥青胶浆填充断级配骨架结构的级配设计,可以提高沥青混合料的抗裂能力.     

能容纳二次应力的J积分断裂参量

在阐述Ｊ积分物理意义的基础上，通过有限元的计算，对多种能用于二次应力情况下的修正Ｊ积分进行了评价，讨论了它们间的相互关系及其适用范围，证明了由Ｂｌａｃｋｂｕｒ提出的Ｊ＾ｎｗ的物理意义最为明确，可作为一种断裂参量。     

能容纳二次应力的J积分断裂参量的实验验证

用带焊接残余应力的焊接试板对文题进行了研究。结果表明：用修正Ｊ积分作为裂断裂参量建立的断裂准则，测得的缺口和裂纹断裂预测值与实验实测值非常接近，其误差在１０％之内。     

J积分断裂准则在弹塑性I—Ⅱ复合型加载下的应用探讨

在分解Ｊ积分法调制的弹塑性大变形的有限元程序计算基础上，用阻力曲线法研究究了两种油井钻杆材料不同Ⅰ－Ⅱ复合比下的Ｊ积分阻力特性。结果表明：随Ⅱ型分量增加，以Ｊ积分形式表示的断裂抗力降低，提出了一个适于钻杆钢等中低强度、塑韧性较好的材料的复合型延性断裂准则：Ｊｃ＝ＪⅡｃ－（ａ－１）ＪⅡ（其中ａ为一材料常数，但在实验范围内，试样尺寸对ａ还有一定影响）。并结合复合延性裂微观过程的观察，对该准则和ａ值做了     

沥青混合料低温性能J－积分的研究

应用弹塑性断裂力学的Ｊ－积分评价沥青混合料的低温断裂性能，并将计算而青材料的Ｊ－积分的表达式分为弹性和塑性两个部分，推导出Ｊ－积分的更为明确的计算式，它清楚地表明了沥青混合料在低温状态下由塑性体向弹性体转化的过程，并把定义沥青混合科的脆化点的方法量化．采用了两种沥青混合料对上述推论进行了试验验证．证明不同性能的沥青混合科其Ｊ－积分值有明显差别．     

沥青混合料低温性能J—积分的研究

应用弹塑性断裂力学的Ｊ－积分评价沥青混合料的低温断裂性能，并将计算沥青材料的Ｊ－积分的表达式分为弹性和塑性两个部分，推导出Ｊ－积分的更为明确的计算式，它清楚地表达了沥青混合料在低温状态下由塑性体向弹性体转化的过程，并把定义沥青混合料的脆化点的方法量化，采用了身份种沥青混合料对上述推论进行了试验验证，证明不同性能的沥表示混合料其Ｊ－积分值有明显差别。     

应力吸收防水粘结层的抗反射裂缝性能

为了评价应力吸收防水粘结层(SAWI)的抗反射裂缝能力,对其进行了性能试验.改进的沥青路面分析仪(APA)试验结果表明,SAWI的疲劳寿命是普通沥青混凝土的3.32倍;利用改进材料试验系统(MTS)的夹具进行的拉拔试验表明,SAWI具有很好的层间结合能力;在与常规的加铺层进行的对比试验中,SAWI结构表现出了优良的抗反射裂缝能力.各项性能试验表明,SAWI具有低模量、高韧性、高粘性、防渗等优点,可以有效地延缓沥青路面的开裂.     

T应力作用下的J积分理论研究

T应力是表征裂尖应力场所必需的物理量之一,在其作用下J积分的性质有待研究。推导了J积分在考虑T应力情况下的表达式,采用数值模拟方法在Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅰ+Ⅱ复合型加载工况下对该表达式进行验证,给出一种基于J积分的裂尖应力场参数计算方法。理论推导证明,J₁积分的路径守恒性不受T应力影响,但J₂积分的数值与积分路径起止点到裂尖距离r的平方根之间满足线性关系,J₂-r曲线的系数与T应力相关。有限元仿真结果表明,试样裂纹长度对J积分的影响较为显著,网格尺寸对J积分计算结果的影响很小;相同载荷工况下,不同尺寸试样的J积分数值不同,但J₂-r曲线的变化趋势与理论推导的表达式相符;在Ⅱ型和Ⅰ+Ⅱ复合型载荷工况下,T应力的求解精度较高,而在Ⅰ型载荷工况下,J₂≈0,受舍入误差等因素影响,求解精度降低。     

应力对混凝土断裂参数测定有效性的影响

对于线弹性材料,裂缝尖端平行于裂缝方向的T应力会影响裂缝的扩展方向和起裂断裂韧度,然而在混凝土类准脆性材料的断裂韧度测试中,无论是起裂断裂韧度还是失稳断裂韧度,T应力的影响却少有研究.以混凝土Ⅰ型断裂韧度测试常用的三点弯曲梁、楔入劈拉试件为对象,计算了裂缝尖端的T应力大小,并分析了其对裂缝扩展方向和断裂韧度的影响.分析计算结果表明:这些常用试件裂缝尖端的T应力相比于裂缝尖端控制因素应力强度因子K很小,不会影响裂缝扩展方向,保证了混凝土断裂失稳前一直处于Ⅰ型裂缝状态;另外,T应力对起裂断裂韧度和失稳断裂韧度的数值也不会产生影响,说明常用试件进行的混凝土断裂韧度确定方法是可靠有效的.     

J积分断裂准则在弹塑性Ⅰ－Ⅱ复合型加载下的应用探讨

在分解Ｊ积分法调制的弹塑性大变形有限元程序计算基础上，用阻力曲线法研究了两种油井钻杆材料不同Ⅰ－Ⅱ复合比下的Ｊ积分阻力特性，结果表明：随Ⅱ型分量增加，以Ｊ积分形式表示的断裂抗力降低，提出了一个适于钻杆钢等中低强度、塑韧性较好的材料的复合型延性断裂准则：Ｊｃ＝ＪⅡｃ—（α—１）ＪⅡ（其中α为一材料常数，但在实验范围内，试样尺寸对α还有一定影响）．并结合复合延性断裂微观过程的观察，对该准则和α值做了解释和讨论。     

粗粒式应力吸收层路面结构设计与有限元分析

依托柳南高速公路改扩建工程,并针对目前中外经常使用的砂粒式应力吸收层材料存在的问题,提出了一种既可充当路面结构层,又具有应力吸收层功能的粗粒式应力吸收结构层。通过对旧路面和主骨料空隙填充法(CAVF法)设计的粗粒式应力吸收层路面的结构进行有限元建模,分析两种结构的应力应变情况,得出了粗粒式应力吸收层能够有效吸收应力并减少反射裂缝的产生的结论。