浅谈断裂论文#28——混凝土的速率效应与动韧性

这篇论文“缺口混凝土在I/II混合模式下的静/动强度估算”，《工程断裂力学》，第24卷第1期，pp. 1-18，是一篇值得一读且非常有趣的论文。本文对混凝土的广泛断裂力学试验进行了全面的介绍。在不同的加载速率下，对具有不同缺口根半径的试件进行了不同的断裂模式混合试验。

试验结果表明，混凝土强度随加载速率的增大而增大。混合加载条件是指原始缺口周围的应力分布。所有情况下，骨折都始于半圆形缺口底部。I型裂纹的萌生是可以预见的，并且在所有情况下都能清楚地观察到。根据假设、各向同性和线弹性材料特性预测的沿缺口根部的最大拉应力位置与裂纹的起始位置非常好地相关。所选择的裂纹起裂准则是基于裂纹尖端前面区域的应力或几何加权的内部。该区域的线性范围与物质有关。该准则与加载率驱动的修改一起使用，结果得到了强有力的支持。

关于速率依赖的结果与观察到的韧性金属不同，在高应变速率下位错运动是有限的。这减少了塑性变形，提高了近尖端应力水平。因此，与混凝土中发生的情况相反，它降低了观察到的韧性。当应力水平或能量释放速率超过临界值时，裂纹加速，直到超冲能量被Freund和Hutchinson(1985)所描述的惯性平衡。通常这意味着弹性波速的很大一部分。对于混凝土，我想这一定意味着几公里/秒。这超出了本文的范围，但出现了一个相关的问题:观察到的应变率效应的来源可能是什么?提到了塑性/非线性。我可能还会建议赔偿损失。我们知道增强陶瓷受裂纹桥接和微裂纹团簇沿裂纹路径或沿裂纹路径出现的影响。 If such elements are present then both decreased and increased toughnesses may be anticipated according to studies by Budiansky, Amazigo and Evans (1988) and Gudmundson (1990). Could concrete be influenced by the presence of crack bridging elements or micro-cracks or anything related? If not, what could be a plausible guess?

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