脆性材料在冲击荷载下的力学行为研究现状
脆性材料的损伤与破裂
2.1 一维损伤状态的描述
考虑一均匀受拉的直杆（图 2.1 ），认为材料劣化的主要机制是由于 微缺陷导致的有效承载面积的减小。设其无损状态时的横截面面积为A， ~ ，则连续度的物理意义为有效承载面积 损伤后的有效承载面积减小为 A 与无损状态的横截面面积之比，即
~ A A
（2.1.1）
显然，连续度是一个无量纲的标量场变量， 1 对应于完全没有缺陷的理想材料状态， 0 对应 于完全破坏的没有任何承载能力的材料状态。 ~ 将外加荷载F与有效承载面积 A 之比定义为有 ~ ，即 效应力
损伤力学用于岩石断裂的研究
损伤力学的基本概念
损伤变量及其确定 损伤力学的分类 损伤力学的研究方法
一维损伤理论 三维各向同性损伤理论 基于细观力学的损伤理论 损伤结构的有限元分析方法
损伤力学的基本概念和基本原理
2.2 损伤类型及损伤变量
按照材料变形和状态区分
弹性损伤（ Elastic damage )：弹性材料中应力作用而导致的损伤。材料 发生损伤后没有明显的不可逆变形，又称为弹脆性损伤； 塑性损伤（Plastic damage)：塑性材料中由于应力作用而引起的损伤。要 产生残余变形。 蠕变损伤（Creep damage)：材料在蠕变过程中产生的损伤，也称为粘塑 性损伤。这类损伤的大小是时间的函数。 疲劳损伤（Fatigue damage）：由应力重复作用而引起的，为其循环次数 的函数，往往又与应力水平有关； 动态损伤（Dynamic damage）：在动态载荷如冲击载荷作用下，材料内 部会有大量的微裂纹形成并扩展。这些微裂纹的数目非常多，但一般得 不到很大的扩展（因为载荷时间非常断，常常是几个微秒）。但当某一 截面上布满微裂纹时，断裂就发生了。
高强度材料的冲击加载行为分析
高强度材料的冲击加载行为分析引言：高强度材料具有出色的力学性能和广泛的应用领域，然而，在实际冲击加载条件下，材料的力学行为会发生显著的变化。
本文将探讨高强度材料在冲击加载条件下的行为分析，包括冲击加载的定义、高强度材料的物理特性以及冲击加载过程中的力学行为。
冲击加载的定义：冲击加载是指物体受到外部力瞬间作用而产生的瞬态荷载过程。
在冲击加载条件下，高强度材料会承受高速冲击波的冲击，产生塑性变形、断裂或其他形式的破坏。
因此，了解高强度材料在冲击加载条件下的行为是非常重要的。
高强度材料的物理特性：高强度材料具有很高的抗拉强度和硬度，通常采用金属、复合材料或陶瓷等制成。
这些材料具有高强度、高刚度和低密度等特点，同时也具有较高的延展性和塑性，可在一定程度上吸收和分散冲击加载带来的能量。
在冲击加载条件下，高强度材料的物理特性会发生明显变化，包括强度和韧性的降低、断裂行为的改变等。
冲击加载过程中的力学行为：在冲击加载条件下，高强度材料的力学行为呈现出复杂的变化。
首先，冲击加载会引起材料的塑性变形。
由于冲击加载的高速冲击波能量很大，材料会发生塑性流动，导致材料的压缩、剪切和拉伸等变形行为。
其次，冲击加载还会引起材料的断裂。
由于冲击加载的瞬态荷载作用，材料可能会在受到极端拉伸或剪切力时发生断裂。
此外，冲击加载还会导致材料的残余变形和破坏。
冲击加载行为的分析方法：为了深入理解高强度材料的冲击加载行为，科学家们开展了大量的实验研究和数值模拟分析。
实验研究可以通过高速相机、应变计和力传感器等设备来观测和测量材料在冲击加载条件下的变形和破坏行为。
数值模拟分析则可以通过建立材料的力学模型和计算模型，并采用有限元分析等方法来模拟和预测材料的响应。
这些方法的结合可以更全面地揭示高强度材料的冲击加载行为。
结论：高强度材料在冲击加载条件下的行为受到多种因素的共同影响，包括物理特性、加载条件和应力状态等。
全面了解和分析高强度材料的冲击加载行为对于应用领域的工程设计和材料研究具有重要意义。
材料的冲击性能研究及其应用
材料的冲击性能研究及其应用材料的冲击性能是指材料在受到外界冲击或撞击时所能够承受的能力。
这一性能的研究对于材料工程领域的发展以及相关工业应用具有重要意义。
本文将探讨材料冲击性能的研究方法和技术，并阐述其在工业领域中的应用。
一、冲击性能的研究方法冲击性能的研究需要借助专门的实验设备和测试方法。
其中，常用的方法包括冲击试验、破裂机理分析等。
冲击试验是评价材料冲击性能的主要手段之一。
常见的冲击试验方法包括冲击落锤试验和冲击弯曲试验。
冲击落锤试验通过使一重锤自一定高度自由落下，冲击材料样品，再测量样品表面的冲击损伤深度或者材料的冲击吸收能力。
而冲击弯曲试验则是通过将试样在冲击弯曲载荷下进行试验，观察和评估材料的断裂行为和破坏特征。
这些试验方法可以定量地评估材料的冲击性能，并为进一步的工程应用提供依据。
此外，破裂机理分析也是研究材料冲击性能的重要方法。
通过观察和分析冲击试验时材料的变形、裂纹扩展和破坏特征，可以进一步揭示材料受力状态下的机理和行为规律。
这有助于深入理解材料的冲击性能，并为设计和制备更耐冲击材料提供参考。
二、冲击性能的应用材料的冲击性能在众多工业领域中都具有广泛应用。
以下列举了几个常见的应用领域。
1.交通运输领域：汽车、火车和飞机等交通工具在运行过程中往往面临各种外界冲击力，特别是在发生交通事故时。
因此，研究和提高材料的冲击性能对于提高交通工具的安全性至关重要。
通过使用具有良好冲击吸收能力的材料，可以减轻碰撞时对乘客的伤害，降低事故风险。
2.建筑领域：地震和强风等自然灾害时常威胁着建筑物的安全。
研究材料的冲击性能可以帮助设计和建造更加抗震、抗风的建筑物。
在建筑物的结构设计中，应用能够吸收冲击能量的材料，如柔性骨架和高强度纤维，可以有效提高建筑物的抗灾能力。
3.防护领域：冲击性能研究对于研发防弹材料和防护装备具有重要意义。
军事领域中，应用具有出色冲击吸收能力的材料可以为士兵提供更高的安全保障。
高强度螺栓低温脆性断裂及冲击韧性分析
高强度螺栓低温脆性断裂及冲击韧性分析随着科学技术的进步，对钢材脆性研究逐渐增多，并取得一定成就，在民用、工业施工中得到广泛应用。
然而，低温、高压等环境是影响高强度螺栓的重要因素，易导致高强度螺栓发生脆性断裂，造成巨大损失。
一、高强度螺栓脆性断裂的分类高强度螺栓脆性断裂主要分为以下几种类型：第一，过载断裂：导致过载断裂的原因主要在于过载，致使螺栓强度不够。
2100m/s是其断裂发生时的基本速率，易造成严重影响，该种断裂形式主要出现于10.9级和12.9级钢结构高强度螺栓产品中。
第二，非过载断裂：受到材料以及低温的影响，引起的断裂现象，主要出现于屈强性高、塑性好的高强度螺栓。
第三，应力腐蚀断裂：受到腐蚀性环境的影响，致使其所承受的静力或准静力荷载低于屈服极限应力，导致其发生断裂。
二、高强度螺栓脆性断裂的技术要素高强度螺栓脆性断裂的技术要素主要分为当前质量、潜在质量以及最终质量。
首先，当前质量：当前质量主要涉及的内容包括变形抗力、开裂程度以及钢材质量等。
其次，潜在质量：潜在质量必须以当前质量为依据，科学、合理配置合金元素，有效开发镦锻前后热处理工序的相关工作，达到提升钢材性能的目的。
最后，最终质量：指高强度螺栓以及螺栓制品最终需达到的质量标准，提高抗拉强度，避免出现拉长、拉断以及滑扣等问题的发生。
三、材料与韧性的关系镦锻成型是螺栓较常应用的工艺，包括温锻、冷镦以及车削加工等环节，具有涉及面广、批量大等特点。
冲击韧度主要用于表示材料韧性大小，化学成分和纤维组织以及材料冶金质量其决定因素，易受环境温度和缺口状况影响。
（一）材料与冲击韧度碳元素是影响冲击韧度的关键因素，如果强度水平一致，低碳合金钢的断裂韧性明显高于中碳合金钢。
例如，20MnTiB与40CrNiMo，将两者均处理成10.9级螺栓，其在强度相近的情况下，20MnTiB的断裂韧性为113MN/m2/3，40CrNiMo的断裂韧性为78MN/m2/3，而对于冲击功而言，40CrNiMo比20MnTiB高20至45J左右。
金属材料的脆性范文
金属材料的脆性范文金属材料的脆性指的是在加载过程中，金属材料没有明显的塑性变形能力，而是在达到其极限应力时发生破裂断裂的现象。
与金属材料的塑性行为相反，脆性破坏通常是以无明显变形发生的。
金属材料的脆性性质在工程设计和材料选择中起着至关重要的作用。
本文将对金属材料脆性的原因以及相关的应用领域进行探讨。
首先，金属材料的脆性可以归因于其晶体结构的特点和金属原子之间的相互作用。
大多数金属材料具有面心立方（FCC）、体心立方（BCC）或者密堆积晶体结构。
这种晶体结构决定了金属材料原子的紧密堆积程度，而且使得金属材料具有优越的导电、导热和强度特性。
然而，在受力时，这种紧密堆积的结构容易发生断裂。
其次，金属材料的脆性也与其原子之间的弱键结合方式有关。
金属材料的原子之间通过金属键相互结合，而金属键主要由原子电子的共享所形成。
尽管金属键通常是很强的，但是在金属材料的晶界、位错等缺陷处，原子键的强度和结构容易受到干扰。
当外界应力达到一些特定值时，这些微观瑕疵很容易导致金属材料的断裂。
金属材料的脆性常常代表着其机械性能的缺陷，尤其是其抗冲击性能方面。
脆性材料容易在受到冲击或者快速加载时发生裂纹扩展和破坏，可能导致更严重的后果。
因此，在一些对机械性能要求较高的场合，如航空航天、汽车、火箭等行业中，脆性材料的使用限制较大，要求更多的使用高强度、高韧性的金属材料。
然而，脆性材料在一些特定条件下也有其独特的应用。
例如，在高温环境下，金属材料的脆性有时可以提供更好的性能。
在高温高强度合金中，脆性对应的是高强度和高耐热性，这使得它们在航空发动机和燃气轮机等高温环境下具有出色的表现。
此外，一些特殊的金属材料，如硬脆材料（如硬质合金）在磨削加工中表现出优良的切削刃保持能力。
为了克服金属材料的脆性，可以采取一些方法来增加其塑性。
例如，可以通过热处理、提高材料的结晶度和晶界强度、提高材料的位错密度等手段来改善金属材料的塑性。
另外，合金化也是一种有效的方法，通过引入合适的合金元素可以调节材料的晶体结构和原子键的强度，从而改善金属材料的塑性和韧性。
爆炸冲击荷载作用下重力坝三维各向异性脆性动力损伤有限元分析
第25卷第8期岩石力学与工程学报V ol.25No.8 2006年8月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Aug.，2006爆炸冲击荷载作用下重力坝三维各向异性脆性动力损伤有限元分析李鸿波，张我华，陈云敏(浙江大学岩土工程研究所，浙江杭州 310027)摘要：以连续损伤力学为基础，用三维动力损伤有限元模型分析混凝土重力坝及其岩石基础在爆炸冲击荷载作用下的各向异性脆性动力损伤问题。
把有效应力和损伤应变能释放率的概念引入岩石类介质的脆性动力损伤演化模型，并应用于自主开发和研制的三维各向异性脆性动力损伤有限元程序(ADDFEP3D)，分析模拟在爆炸冲击荷载作用下混凝土重力坝及其岩石基础内的位移场、应力场、损伤场、应变能释放率和破坏失效分布场的动力响应过程，并用三维等值线图和过程演示图描述部分数值分析结果。
研究结果可为重力坝抗爆性能评价的进一步深入研究提供有参考意义的方法和基础。
关键词：数值分析；损伤演化律；三维有限元动力分析；各向异性脆性动力损伤；混凝土重力坝与岩基；爆炸冲击荷载中图分类号：O 241；TV 642.3 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2006)08–1598–083D FINITE ELEMENT ANALYSIS OF ANISOTROPICBRITTLE DYNAMIC DAMAGE IN GRA VITY DAM UNDERBLAST-IMPACT LOADLI Hongbo，ZHANG Wohua，CHEN Yunmin(Institute of Geotechnical Engineering，Zhejiang University，Hangzhou，Zhejiang310027，China)Abstract：The three-dimensional finite element analysis of anisotropic brittle dynamic damage mechanism for gravity dam and rock foundation subjected to the blast-impact load has been carried out. The concepts of effective stress and damage strain energy release rate have been taken into account to develop the dynamic damage evolution model，which is employed to develop the three-dimensional anisotropic dynamic damage finite element program. The processes of dynamic response including the fields of displacements，stresses，damage state，strain energy release rates as well as failure situation in the dam under the blast-impact load have been simulated and presented by three-dimensional counter graphics and animations. The analytical results can provide a useful method to improve the further studies.Key words：numerical analysis；damage evolution；three-dimensional dynamic finite element analysis；anisotropic brittle dynamic damage；concrete gravity dam and foundation system；blast-impact load收稿日期：2005–05–09；修回日期：2005–07–23基金项目：国家自然科学基金资助项目(50379046)；教育部博士点特别研究基金资助项目(A50221)作者简介：李鸿波(1983–)，男，2002年毕业于北京理工大学土木工程专业，现为硕士研究生，主要从事岩土工程及岩石工程力学方面的研究工作。
岩石脆性研究现状
岩石脆性研究现状
岩石脆性是指岩石在外界作用下的破坏特性。
它与岩石的物理力学性质有关，是岩石工程设计和施工中的重要参数。
岩石脆性研究现状主要涉及岩石脆性定义、测试方法、影响因素和对策等方面。
岩石脆性的定义是指岩石在受到外力作用下发生破坏的倾向。
常见的岩石脆性指标有岩石抗压强度、岩石韧性、岩石断裂韧度等。
通过研究岩石脆性定义，可以深入了解岩石在不同外界作用下的破坏模式和破坏过程，为岩石工程设计提供依据。
岩石脆性的测试方法是研究岩石脆性的重要手段。
常用的测试方法有单轴压缩试验、剪切试验、冲击试验等。
这些试验方法可以通过测量岩石的破坏特征参数，如岩石破坏应变、岩石冲击强度等，评估岩石抗压强度和韧性等力学性质。
岩石脆性受到多种因素的影响。
这些因素包括岩石本身的物理力学性质、孔隙结构、浸湿状态等；外界环境的温度、湿度、构造应力等。
研究这些影响因素对岩石脆性的作用机理，可以更好地理解岩石的脆性破坏特征，为岩石工程设计和施工提供科学依据。
针对岩石脆性研究所面临的问题，提出相应的对策是非常重要的。
这包括改进测试方法，提高岩石脆性测试的准确性和可靠性；加强对影响因素的研究，尤其是对复杂地质工程条件下岩石脆性的影响因素进行深入研究；加强与岩石脆性相关的岩土工程和地质力学理论研究，为岩石工程设计和施工提供更可靠的技术支撑。
脆性材料SHPB实验技术的研究
第22卷 第11期岩石力学与工程学报 22(11)：1798～18022003年11月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Nov .，20032003年3月31日收到初稿，2003年6月27日收到修改稿。
作者 王鲁明 简介：男，41岁，1983年毕业于南京工学院(现东南大学)力学专业，现为中国矿业大学博士研究生、工程兵指挥学院副教授、总参合肥创新工作站首批进站专家，主要从事岩体力学实验和数值模拟方面的研究，同时从事工程力学的教学工作。
E-mail ：CJ_WLM62@ 。
脆性材料SHPB 实验技术的研究王鲁明1，2，3赵 坚1，4华安增1 赵晓豹4(1中国矿业大学建筑工程学院 徐州 221008) (2工程兵指挥学院基础部力学教研室 徐州 221004) (3总参合肥创新工作站 合肥 230037) (4南洋理工大学土木及环境工程学院 639798 新加坡)摘要 用SHPB 装置研究脆性材料(硬岩、混凝土、高强度砂浆、陶瓷等)及脆性材料组构的非均一材料高应变率下的动力特性。
在实验技术方面取得进展，简要研讨了万向头、波形整形器、异形炮弹、软性介质、节理试样与结构性试样等问题。
关键词 材料科学，冲击动力学，SHPB ，实验技术，脆性材料，进展分类号 TU 502，O 347.1 文献标识码 A 文章编号 1000-6915(2003)11-1798-05RESEARCH ON SHPB TESTING TECHNIQUE FORBRITTLE MATERIALWang Luming 1，2，3， Zhao Jian 1，4，Hua Anzeng 1，Zhao Xiaobao 4(1Architecture Engineering College ，China University of Mining and Technology ， Xuzhou 221008 China )(2Engineer Command Academy ， Xuzhou 221004 China )(3Hefei Science and Technology Innovation Station of General Staff Headquarters ， Hefei 230037 China ) (4School of Civil and Structural Engineering ，Nanyang Technological University 639798 Singapore )Abstract The dynamic characteristics in higher strain rate of brittle materials ，such as hard rock ，concrete ， mortar and ceramics with high strength ，and the non-homogeneous structural materials consisting of brittle material are researched using SHPB device. The progress is brought about in SHPB testing technique. The problems are discussed briefly of gimbals ，pulse shaper ，non-uniform linear projectile ，soft medium on the impacted end of the input bar ，artificial joint sample and structural material sample.Key words material science ，impact dynamics ，SHPB ，testing technique ，brittle material ，progress1 引 言分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar ——SHPB)，是研究材料在101～104/s 应变率下动态力学性能的主要装置。
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脆性材料在冲击荷载下的力学行为研究现状 西安理工大学的贾竞等在2015年5月研究了表面热冲击下脆性材料半空间不同方位裂纹的临界长度，他们认为：结构承受热冲击时，温度非均匀性会导致结构产生热应力，从而引起裂纹的萌生和扩展。该文研究脉冲激光作用下的含单裂纹脆性材料半空间温度场和应力场。基于Fourier( 傅里叶) 热传导和热-力耦合原理，建立瞬态热传导方程和平衡方程; 采用ANSYS 软件实现温度场和应力场三维问题的有限元数值模拟; 分析不同裂纹在不同位置对热应力场的影响，从而得到裂尖应力强度因子; 依据材料临界应力强度因子，通过有限元计算得出不同方位热冲击下裂纹扩展的临界长度。计算结果表明，脆性材料在受到Gauss( 高斯) 分布激光的辐照时，裂纹长比激光半径为0． 12 时，裂纹较为危险，且在r /r0 = 0． 2 处且与径向夹角为60°的裂纹更为危险，而且材料的断裂应属于剪切型断裂。这些结果可以为承受热冲击结构中的危险裂纹标定提供理论依据。 北京交通大学的姜文征等在2014年4月研究了不同加载条件下泡沫杆的冲击动力响应，他们认为：基于一维非线性质量弹簧模型，研究了不同冲击加载条件下泡沫材料杆的冲击动力响应特性．在保证初始冲量相同的条件下，对比讨论了矩形载荷、正弦载荷、三角形载荷和倒三角载荷作用下泡沫杆内弹塑性应力波的传播过程，以及杆的动态变形特征．给出了不同载荷作用下的冲击应力增强因子和临界冲量．研究结果确定了不同冲击加载条件下泡沫材料的动力响应特征，对不同工况下泡沫结构的动力学性能设计具有重要的理论指导意义． 重庆大学的陈刚等在2011年11月对冲击压缩下氧化铝陶瓷中的延迟破坏进行了实验研究，他们认为：利用轻气炮对不同厚度的氧化铝陶瓷试件进行了平板冲击实验，并借助激光速度干涉仪（ＶＩＳＡＲ）测试了试件的自由面速度历程。实验结果显示，自由面速度曲线上存在表征破坏波出现的二次压缩信号。根据实验结果计算获得了破坏波穿过试件的运动进程，并确定了试件中破坏波的运动轨迹近似为一条直线，得出在冲击压力为７．１６ＧＰａ时试件内破坏波波速约 为５．０５１ｋｍ／ｓ，破坏延迟时间约为０．１０５μｓ。最后简单分析了该现象产生的物理机制。 中南大学的汪亦显等在2011年11月对冲击载荷下脆性岩板损伤断裂演化的实验模拟进行了研究，他们认为：在矿山运输系统中，井壁围岩冲击损伤破坏对经济和安全效益的影响是至关重要的，因为动态冲击载荷对井壁围岩和支护结构会产生严重的削弱破坏作用，室内研究表明，岩石样品如岩板在动态载荷的冲击作用下会失效。为研究在低速冲击载荷作用下，脆性岩石损伤断裂的演化过程，利用分离式霍普金森压杆( SHPB) 装置中压缩气体发射球体子弹对脆性岩板进行变角度冲击损伤实验，岩板受到冲击后，边缘出现凹坑，表面裂纹从撞击凹坑直达岩板边缘，实验中样品的表面裂纹能有效代表试样内部的开裂状况，能有效反映冲击能量的耗散、破裂区面积与裂纹表面积随入射能量呈非线性增长趋势，同时与入射角度相关，但当破裂区面积急剧下降时，裂纹表面积反而急剧上升，表明裂纹的发生发展有明显的孕育期，在入射能量达到临界值前，主要表现为裂纹孕育增长，在达到临界值后，发生宏观断裂破坏，裂纹面积呈负增长，破裂区面积增大。实验结果分析表明在实际工程中，围岩和支护结构的抗冲击的最优化设计角度范围在15° ～ 30°。 北京理工大学的张延耿等在2010年4月对冲击载荷作用下脆性材料的失效波进行了实验研究，他们认为：为研究玻璃、陶瓷等脆性材料在冲击加载条件下的失效波问题, 在一维应变条件下, 采用VISAR测量了不同冲击载荷作用下A95氧化铝陶瓷和sodalime玻璃试件背面的粒子速度时间历程。结果显示:采用相同的实验方法, sodalime玻璃试件背面粒子速度时间曲线出现了表征失效波现象的再压缩信号, 而氧化铝陶瓷试件无此现象出现。这表明陶瓷与玻璃虽同为脆性材料, 但是其破坏机制不尽相同, 需要进一步开展研究。 中南大学的李夕兵等在2011年6月对冲击载荷作用下硬岩层裂破坏的理论和试验进行了研究，他们认为：理论分析半正弦冲击入射加载波形下的层裂破坏特性，推导产生层裂破坏的位置和层裂厚度。利用改进的霍普金森压杆装置产生的半正弦波形对花岗岩试件进行层裂破坏试验。采用高速摄像仪记录试件层裂破坏的全过程。试验结果表明：岩石试件在半正弦入射加载波形情况下，首先如理论推导结果一样只产生了一层层裂破坏，但是随着时间的推移，岩石试件后续又产生了多层层裂；高速摄影仪和动态应变仪所采集到的分析结果均表明后续产生的层裂是由于入射加载过程中已经对岩石试件产生了损伤，以致在很弱的残余反射波作用下继续产生破坏而出现多层层裂。因此，研究岩石等脆性材料的层裂破坏规律，不但要根据最大拉应力瞬间断裂准则分析入射加载波和反射卸载波相互作用所产生的破坏效应，而且要考虑损伤对材料的影响。理论分析和试验方法对研究岩石的层裂破坏及其他相关特性具有一定的指导意义。 大连大学的袁琳等在2011年10月对冲击载荷作用下准脆性材料II 型裂纹扩展进行了研究，他们认为：冲击载荷作用下准脆性材料的动态断裂一直是关注的热点问题，Ⅱ型裂纹试样受冲击剪切时其裂纹扩展方向同材料力学性质和冲击速度等密切相关。应用岩石动态破裂过程动态分析系统软件，对单边平行双裂缝试样开展了冲击载荷作用下的裂纹动态扩展数值模拟，分别研究了不同材料力学性质、材料均质度、入射应力脉冲幅值和历时对II 型裂纹动态扩展的影响。数值模拟结果表明，纯II 型裂纹在动荷载作用下的扩展，不仅受到剪切损伤，而且还存在拉伸损伤；准脆性材料的非均匀性导致了主裂缝周围产生大量微裂纹的破坏，影响裂缝的分岔和内部的应力值；应力幅值和应力脉冲历时分别超过某一定值时，主裂缝将出现分叉现象，试样的破坏程度加剧，其研究结果对于深入揭示准脆性材料在动荷载作用下II 型裂纹扩展的规律及准脆性材料的损伤断裂机制具有重要的参考价值。 中国农业大学的徐春晖等在2011年10月对冲击载荷作用下准脆性连续体破裂问题进行了研究，他们认为：在连续体动力问题中心差分算法的基础上，引进准脆性材料的破坏准则，节点单元的破裂算法、离散子块的接触搜索及接触力计算等，对准脆性连续体在冲击载荷作用下的破裂破坏问题进行数值模拟．通过数值算例，给出结构在冲击载荷作用下裂纹产生和扩展的模拟结果图，初步验证程序的正确性和可应用性，为模拟连续体转变为非连续体这一复杂物理过程提出新方法和新思路． 大连理工大学的杨岳峰等在2013年6月对冲击作用下的压头破岩机制进行了研究，他们认为：与静态岩石破碎过程相比，冲击作用下岩石的应力改变具有时间效应，应力波传播过程中表现出压、拉变化。基于损伤演化原理和有限元数值模拟方法，针对冲击荷载作用下的压头破岩机制进行了模拟分析。为排除边界上反射波的影响，黏弹性边界被纳入计算中。首先论证了黏弹性边界在均质和非均质介质中的计算精度，然后分析了冲击作用下不同均质度的岩石以及砂砾岩的响应规律，结果显示：在弹性情况下，压头与岩石接触边缘以及自由面附近是拉应力分布区，接触边缘拉应力最大。剪应力最高值并不位于接触面附近，而是离接触面有一定距离。较均质岩石主要呈现拉伸破坏模式，先出现赫兹裂缝，然后是径向裂缝和侧向裂缝，拉应力的产生成为诱发裂缝萌生和扩展的主因。当岩石均质度较低时，岩石的破坏形式呈现多元化，剪切破坏比重加大，表现为复杂的拉剪破坏模式。对于砾石粒径较大、含量较多的砂砾岩，砾石和基质的非均匀性不可忽略，冲击下破坏模式以绕粒环行和穿粒破坏为主。总体说来，对于岩石类准脆性材料，应力波传播过程中产生的拉应力是失稳的诱发和扩展的关键。 四川大学的刘凯等在2015年6月对脆性材料裂纹动态扩展规律进行了研究，他们为研究脆性材料中动态裂纹的扩展规律，采用PMMA( 有机玻璃) 作为试件材料，通过钢板冲击试验和拉格朗日与SPH 耦合模拟算法进行研究。在保持其他条件一致的情况下，通过改变冲击速度和初始裂纹角度进行分组试验，然后完全对应试验的冲击条件和试件状态进行分组模拟，最后对比分析。结果表明: 脆性材料动态裂纹的扩展形态主要是翼型扩展，还有非翼型的次生裂纹出现，翼型裂纹扩展方向竖直向下，次生裂纹扩展方向趋于水平;动态裂纹的扩展长度随冲击速度以指数趋势增长; 试件中次生裂纹的出现，很大程度地增加了裂纹扩展长度; 翼型裂纹的扩展角度随着初始裂纹角度的增大而减小; 拉格朗日与SPH 耦合算法，能够逼真显示动态裂纹中翼型裂纹的扩展形态等。 华南理工大学的李英华等在2011年对脆性材料水泥砂浆多轴应力下的动态响应进行了分析，他们认为：在实际的结构应用中，混凝土类材料一般处于复杂工作应力状态，且可能承受动态荷载的作用。据此，本文采用Instron3421液压伺服试验机和具有主动围压加压装置的SHPB 研究了混凝土材料－ 砂浆宽应变率范围多轴应力下的动态力学行为; 基于Johnson-Cook 强度模型框架，确定了等效强度模型的率相关参数及其他材料常数; 提出了适用于描述主动围压下砂浆受冲击荷载的损伤演化规律，并确定了损伤演化常数，实验数据与理论值吻合较好。 空军工程大学的吕晓聪等在2010年4月对大直径SHPB系统角闪岩的冲击动力进行了试验，他们认为：采用大直径分离式霍普金森压杆(SHPB)装置, 在波形整形技术试验的基础上, 对不同厚度的圆柱形角闪岩试件在冲击压缩过程中的应力均匀性进行分析, 确定了岩石试件的最佳尺寸;对角闪岩在高应变率下的动态力学性能进行试验;分析了其应力应变曲线的力学特性;并从岩石材料微观结构的角度对角闪岩动态抗压强度、破坏形态和能量耗散随应变率的变化规律进行了研究。结果表明, 在较低应变率下, 角闪岩试件的动态压缩破坏呈显著的轴向劈裂破坏模式;在较高应变率下, 试件破坏呈现压碎破坏模式;角闪岩的比能量吸收值与应变率ε呈线性关系, 而动态抗压强度增长因子η(即动态抗压强度)与ε的1/3次方成线性关系。 中国矿业大学( 北京)的何满潮等在2014年2月对负泊松比效应锚索的力学特性及其在冲击地压防治中的应用进行了研究，他们认为：冲击地压发生强度、危害程度及频次呈急剧增加趋势，现有支护材料无法满足冲击力作用下巷道防护的要求，基于负泊松比材料的特殊力学特性，结合井下巷道冲击大变形控制的需求，研发了具有负泊松比效应新型高恒阻大变形锚索。采用室内力学实验和现场爆破模拟冲击试验相结合的方法，对新型锚索的防冲力学特性进行了研究，结果表明恒阻锚索能够在静力拉伸作用下产生滑移拉伸变形的同时保持350 kN 左右的恒定阻力，多次落锤冲击动力作用下，能够通过保持恒定阻力并产生拉伸变形来吸收冲击能量。以沈阳红阳三矿1213 回风联络巷为工程背景，提出了现场采