[发明专利]采用立方体试样测试脆性材料抗拉强度的改进方法

摘要

本发明是一种采用立方体试样通过劈裂试验测试脆性材料抗拉强度的改进方法。将作用在立方体试样表面的荷载改成具有一定宽度的面荷载，通过三维有限元弹性分析，研究材料的泊松比对应力分布的影响，再结合适合于被测材料的强度理论，研究材料的抗拉强度与抗压强度之比对起裂点的出现位置以及起裂点处等效应力的影响规律，由此得到基于强度理论的抗拉强度计算公式及相应的测试方法。抗拉强度σ_T的计算公式为：，式中：p为面荷载的压强值，σ_c为被测材料的抗压强度，a、b为与被测材料泊松比相关的两个无量纲系数，由有限元分析得出。由上述公式可知，只需测试材料的泊松比、破坏荷载、抗压强度，即可得到基于强度理论的材料抗拉强度。

主权项

1.一种采用立方体试样进行劈裂试验间接测试脆性材料抗拉强度的改进方法，所述脆性材料包含混凝土、岩石、水泥砂浆，但并不仅限于此，其特征在于：作用于试样上的力为面荷载，面荷载分布区域为矩形，抗拉强度σT的计算公式为：${\sigma }_T=\frac{\mathrm{pb}}{{\sigma }_C-\mathrm{pa}}{\sigma }_C$ 式中：p为作用在试样上的面荷载的压强值，σC为被测材料的抗压强度，a、b为与被测材料泊松比相关的两个无量纲系数；采用适合于被测材料力学性质的强度理论，利用试样内部应力分布的三维弹性力学数值计算结果，分析被测材料抗拉强度与抗压强度之比对最大等效应力的影响，通过线性回归得到系数a、b的值。