本研究從動態(tài)和靜態(tài)加載條件下考察了加載速率對頁巖斷裂行為的影響。在純I型加載條件下采用分離式的SHPB桿和INSTRON1346伺服試驗機對頁巖試樣進行了測試。在測試過程中,使用高速攝影儀和聲發(fā)射采集系統(tǒng)分別對試樣破壞過程和試樣破壞產(chǎn)生的聲發(fā)射信號進行監(jiān)測,同時,通過裂紋擴展儀（CPG）測量裂紋擴展速度。結(jié)果表明,頁巖的斷裂韌度和裂紋擴展速度與加載速率呈正相關(guān)。在靜態(tài)載荷條件下建立了斷裂韌度和裂紋擴展速度與加載速率之間的關(guān)系。另外,還對不同加載速率下的聲發(fā)射信號特征進行了分析。發(fā)現(xiàn)隨著加載速率的增加,微裂紋擴展產(chǎn)生的聲發(fā)射信號減小,同時,聲發(fā)射累積計數(shù)的突變點隨著加載速率的增加而向前移動,這表明低加載速率下頁巖破裂產(chǎn)生的聲發(fā)射信號主要來自微裂紋的萌生和擴展,而高加載速率下則主要來自宏觀大尺度裂紋的形成。根據(jù)聲發(fā)射信號的分析結(jié)果,探討了引起頁巖斷裂韌度和裂紋擴展速度隨加載速率變化的斷裂機理。 

【文章頁數(shù)】：15 頁

【文章目錄】：
1 Introduction
2 Experimental program
    2.1 Testing method and specimen preparation
    2.2 Loading apparatus and crack propagation measurement techniques
        2.2.1 High-speed digital image correlation technique
        2.2.2 Crack propagation velocity measurement system
        2.2.3 Acoustic emission system
3 Result and discussion
    3.1 Mechanical behavior of shale with different loading rates
    3.2 Fracture toughness of shale with different loading rates
    3.3 Crack propagation velocity of shale with different loading rates
    3.4 AE characteristics
4 Conclusions
Contributors
Conflict of interest



本文編號：3654618