УДК 539.3

DOI 10.24411/1683-805X-2020-11004

 

В рамках подхода мезомеханики проведено моделирование разрушения квазихрупких материалов, подобных бетону. Представлен детальный анализ изменения длины зоны предразрушения в ходе образования трещин. Рассмотрена взаимосвязь между длиной зоны предразрушения и раскрытием трещины. В ходе испытаний на трeхточечный изгиб балок с различными надрезами исследовано изменение зоны предразрушения с точки зрения эволюции касательных напряжений сцепления вдоль трещины. С использованием понятий механики упругого разрушения вычислено приращение длины трещины. Показана нелинейная взаимосвязь между длиной зоны предразрушения и длиной трещины на мезоуровне. На основе полученных значений приращения длины трещины показано, что R-кривая зависит от размера образца и конфигурации надреза.

Ключевые слова: мезомасштабное моделирование, длина зоны предразрушения, рост трещины, R-кривая

 

Mesomechanical investigation of the relationship between the length of the fracture process zone and crack extensions in concrete

This paper deals with a mesomechanical modeling of fracture in concrete like quasi-brittle materials. The paper seeks to provide insight regarding the variation of the fracture process zone (FPZ) length during the cracking process. The correlation between the FPZ length and the crack extension is also investigated. The FPZ variation is investigated through the evolution of cohesive tangential stresses along the crack path of different notched beams under three-point bending tests. The concept of equivalent linear elastic fracture mechanics is then employed to compute the crack extensions. The mesoscale investigation shows that the relationship between the FPZ length and the crack length is non linear. Furthermore, the numerical crack extensions are used to investigate the R-curve. It is shown that the R-curve is size-dependent and notch-sensitive.

Keywords: mesoscale modeling, FPZ length, crack extension, R-curve

 

 

M. Matallah, N. Aissaoui  Исследование взаимосвязи между длиной зоны предразрушения и ростом трещины в бетоне в рамках мезомеханики // Физ. мезомех. - 2020. - Т. 23. - № 1. - С. 41-55