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| T应力对岩石裂纹扩展路径及起裂强度的影响研究 | |
| 作者单位： | ;1.大连理工大学岩石破裂与失稳研究所;2.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点试验室 |
| 摘 要： | 经典断裂判据在分析岩石起裂角度及强度时,往往只选择裂尖应力场展开式中的r~(1/2)奇异应力项,而将高阶的O(r~(1/2))项以及非奇异应力项(T应力)忽略,造成理论预测并不能完全吻合实际的试验结果。在充分考虑非奇异应力项对裂纹扩展影响作用的基础上,利用最大周向应力判据重新研究了岩石类材料脆性破坏的I、II及I-II复合型裂纹扩展。研究结果表明:(1)纯I型裂纹状态下,T应力为负时(压缩),裂纹的扩展是稳定的;而当T应力为正时(拉伸),只有当T2πr1/23K_1/8,裂纹才沿着裂纹方向扩展(经典断裂判据所预测的方向),而其他情况下裂纹的扩展将发生偏转;(2)纯II型裂纹时,不仅沿着裂纹方向的T应力影响起裂角度及强度,垂直裂纹面上的N应力也同样具有重要的影响作用;(3)对I-II型裂纹而言,修正后的最大周向应力准则与试验结果吻合良好,且正的T应力增大开裂角,而负的T应力降低开裂角。通过控制T应力的大小,可以对裂纹扩展方向加以控制,从而使得裂纹扩展偏离最危险的方向,最大地限度阻止或延缓结构整体断裂的发生。 |
| 关 键 词： | T应力 裂尖奇异应力 裂纹扩展 断裂判据 |
Effect of T-stress on crack growth path in rock and fracture strength |
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