非稳态蠕变裂纹C(t)积分和J(t)积分的有限元分析

利用有限元法分析恒定载荷和非恒定载荷作用下的非稳态蠕变裂纹问题。数值结果显示，虽然J积分和C积分在非稳态蠕变条件下均是路径相关的，但它们与路径相关的强弱程度大不一样。J积分在短时蠕变和长时间蠕变条件下是路往无关的，而在过渡蠕变时期，其与路径也只是弱相关。C积分在长时间蠕变条件下是路径无关的，而在短时蠕变条件下，其与路径呈现一种强相关。根据J积分和C积分的路径相关程度，提出了确定裂纹尖端J积分和C积分的方法，并给出恒定载荷、线性载荷和指数载荷作用下的有关分析结果。

非稳态蠕变裂纹尖端场强度因子的近似解

在时间相关比例加载条件下，从幂律蠕变材料静态裂纹体的应力应变场出发，建立了在时间相关比例加载条件下弹性－幂律蠕变材料裂纹体的瞬态Ｊ（ｔ）积分和Ｃ（ｔ）积分的估算公式。作为特例，给出了载荷恒定和加载点位移恒定这两种特殊情况下Ｊ（ｔ）积分和Ｃ（ｔ）积分的解析表达式，并与有限元解进行了比较，其结果吻合良好。

非稳态蠕变裂纹断裂力学参量的工程分析方法

推广弹塑性断裂力学的 ＥＰＲＩ．工程分析方法用于蠕变裂纹分析，建立了弹性－幂律蠕变 材料裂纹体在非稳态蠕变条件下的Ｊ积分、Ｃ积分和载荷线位移的工程估算公式．以受均匀 拉伸的平面应变单边裂纹板为例，对若干种典型的时间相关载荷，与有限元解进行了比较、结 果表明。

高温作用下花岗岩三轴蠕变特征的实验研究

采用中国矿业大学的"20MN高温高压岩体三轴试验机",对Φ200mm×400mm大尺寸花岗岩试件在高温下的蠕变特征进行了试验研究。介绍了三维应力作用下花岗岩在高温条件下的蠕变试验方法和结果,结合理论与试验结果分析,发现了花岗岩在300℃时轴压94MPa围压75MPa时花岗岩经历蠕变的第一阶段和第二阶段,蠕变变形逐渐停滞,呈现明显的稳态蠕变的特征;在400℃,轴压125MPa围压100MPa时,呈现明显的非稳态蠕变特征。试验还揭示了花岗岩的蠕变性随温度和应力的升高而增强,蠕变性态转变的温度门槛值为300℃～400℃。试验结果对核废料的深埋处置长久安全性,地热能的长期稳定开发都有重要的指导意义。

动态卸荷作用下风化砂岩的蠕变特性研究

为反映地下工程掘进过程中风化砂岩所受的应力状态,该文开展不同恒定轴压作用下的恒轴压逐级卸荷三轴蠕变试验,通过卸荷过程中各级轴向瞬时应变量、蠕应变量、轴向应变速率对不同轴力及围压作用下的岩石蠕变特征进行分析,在Burgers体基础上构造改进型黏弹塑性非稳态蠕变模型来模拟蠕变全过程,并对试验结果进行验证。结果表明:同一轴向荷载下风化砂岩变形量随围压的减小而增加;相同围压条件下,轴向载荷越大,试块变形越强烈,具有较大瞬时应变及蠕变速率,且所经历卸荷级数较小,试块越早发生失稳破坏;改进模型对卸载蠕变全过程的计算结果和实验值均有较强相关性。该结果为精确认识风化砂岩在动态荷载作用下的蠕变特征具有重大意义。

20g钢高温裂纹扩展控制参量

在 2 0 g钢高温裂纹扩展实验基础上 ,将裂纹扩展速率da/dt分别与断裂参量静截面应力σnet、应力强度因子K和C 积分相关联 ,以寻求非稳态蠕变扩展阶段 ,高温裂纹扩展速率的恰当控制参量·研究结果表明 :断裂参量静截面应力、应力强度因子与裂纹扩展速率之间的关系受到加载速率和温度影响·在 4 0 0℃和 5 0 0℃下 ,C 积分与裂纹扩展速率均存在着惟一的关系·用C 积分控制 2 0 g钢高温裂纹扩展速率da/dt较合适 ,并建立了 2 0