Kích hoạt chống nứt và tuyết lở

Tóm tắt

chống nứt là một dạng hư hỏng độ dốc được đặc trưng bởi sự tạo mầm và sự lan truyền của các hạt chịu tải cắt, các vết nứt ở chế độ hỗn hợp giúp phân tách lớp yếu trên một diện tích rộng. Sóng sụp đổ phi tuyến tính sinh ra có thể gây ra nguy cơ tuyết lở và kích hoạt. Trong bài viết này chúng tôi tính toán trạng thái nhiễu loạn ứng suất được tạo ra bởi một, người mẫu chống nứt. Chúng tôi chứng minh rằng nó tạo ra một sóng biến dạng có biên độ phụ thuộc vào cường độ của lớp yếu và có thể được giải thích theo bộ tập trung ứng suất Griffith. Sự tập trung ứng suất này tạo ra các vết nứt en-echelon, tương tự như những gì được quan sát tại hiện trường. Chúng tôi cho thấy rằng các vết nứt en-echelon này góp phần vào sự biến dạng quy mô lớn của sóng sụp đổ và do đó làm tăng động năng của trận tuyết lở.

Trong các mô hình giả định có vết nứt giòn, một vết nứt được đặc trưng bởi một tham số kích thước duy nhất, bán kính hoặc nửa chiều dài của vết nứt, và một năng lượng cơ học đặc trưng độc đáo, gọi là năng lượng vết nứt V(r). Ngoài ứng suất tác dụng lên vết nứt, năng lượng này cũng phụ thuộc vào sự gắn kết, hình học, biến dạng ứng dụng và bất kỳ khuyết tật vật liệu nào (ví dụ. lỗ chân lông).

Trong mô tả liên tục của trường ứng suất ở lớp yếu, năng lượng cơ học của chống nứt có thể được chia thành phần đóng góp tỷ lệ với t2 và phần đóng góp tỷ lệ với s2. Chúng tôi sử dụng mã BEM hai chiều để tính trạng thái ứng suất do mô hình gây ra chống nứt CB, và so sánh nó với ứng suất bình thường thu được bằng phương pháp Eshelby. Gần chống nứt tip chống nứt nghiệm rất gần với nghiệm Eshelby, nhưng đối với bất kỳ khoảng cách nào vượt quá điểm này, sự không phù hợp sẽ giảm xuống dưới 1%.