基于SENDB試樣的砂巖復(fù)合脆性斷裂行為研究
發(fā)布時(shí)間:2018-04-30 02:18
本文選題:巖石力學(xué) + 單邊切槽深梁試樣。 參考:《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》2017年12期
【摘要】:基于巖石裂縫多為三維的事實(shí),對(duì)不同裂縫長度和支座間距組合下的單邊切槽深梁(SENDB)試樣3個(gè)形狀因子(即量綱一化的Ⅰ型和Ⅱ型應(yīng)力強(qiáng)度因子、量綱一化的T應(yīng)力)進(jìn)行三維標(biāo)定,并與已有的二維數(shù)值標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行細(xì)致對(duì)比,相關(guān)結(jié)果為科學(xué)使用SENDB試樣開展巖石復(fù)合斷裂韌度測(cè)試,討論試件厚度對(duì)巖石復(fù)合斷裂韌度計(jì)算的影響等奠定了基礎(chǔ)。結(jié)果表明,由三維模型獲得的幾何因子相比二維模型所得結(jié)果更大,故使用二維計(jì)算結(jié)果確定的斷裂韌度將比實(shí)際值小,對(duì)水力壓裂這類"造縫"巖石工程設(shè)計(jì)可能帶來不利影響。最后,基于SENDB試樣開展從純Ⅰ型到純Ⅱ型的砂巖復(fù)合斷裂韌度測(cè)試,并利用廣義最大周向應(yīng)力(GMTS)準(zhǔn)則從理論上研究SENDB砂巖試樣裂紋尖端的三維微破裂區(qū)與載荷復(fù)合度的關(guān)系。研究表明,隨著裂縫傾角b的增加,由最大周向應(yīng)力確定的微破裂區(qū)范圍從中間大兩頭小變?yōu)橹虚g小兩頭大;其次,裂紋在擴(kuò)展方向上的臨界微破裂區(qū)并非GMTS準(zhǔn)則所采用的不變量r0=(2π)-1(KIc/st)2;更為關(guān)鍵的是,純Ⅰ型裂紋和純Ⅱ型裂紋對(duì)應(yīng)的臨界微破裂區(qū)半徑并不相等,進(jìn)而從根本上否定了GMTS準(zhǔn)則的理論假定,相關(guān)結(jié)果為合理使用GMTS準(zhǔn)則提供了參考并指明了GMTS準(zhǔn)則的改進(jìn)方向。
[Abstract]:Based on the fact that rock fractures are mostly three-dimensional, three shape factors (i.e. dimensionally unitized stress intensity factors of type 鈪,
本文編號(hào):1822630
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