為研究層理面對(duì)頁(yè)巖Ⅰ型裂紋擴(kuò)展的影響,利用裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)Williams解,推導(dǎo)了頁(yè)巖Ⅰ型裂紋沿層理方向的新分叉裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng).基于最大周向應(yīng)力判據(jù),建立了考慮T應(yīng)力的Ⅰ型裂紋沿層理起裂擴(kuò)展準(zhǔn)則,探討了不同層理角度下裂紋沿層理面起裂與擴(kuò)展規(guī)律.研究結(jié)果表明:T應(yīng)力對(duì)含層理頁(yè)巖裂紋擴(kuò)展角,以及反映裂紋轉(zhuǎn)向?qū)永頂U(kuò)展難易程度指標(biāo)起裂臨界強(qiáng)度比S■和擴(kuò)展臨界強(qiáng)度比S■都具有影響。解析得到反映T應(yīng)力大小的無(wú)量綱參數(shù)Bα=0.375是層理傾角β=0時(shí)Ⅰ型裂紋發(fā)生轉(zhuǎn)向的一個(gè)分界點(diǎn).β>0時(shí),Bα=±0.375是Ⅰ-Ⅱ復(fù)合型分叉裂紋S■和S■發(fā)生變化的分界點(diǎn):當(dāng)Bα<-0.375時(shí),S■和S■隨著層理角度的增加先減小后增加,當(dāng)Bα>0.375時(shí),S■和S■隨著層理角度的增加先增加后減小,而當(dāng)-0.375≤Bα≤0.375時(shí),S■和S■隨著層理角度的增加而減小.基于此建立了綜合反映T應(yīng)力和層理角度對(duì)臨界強(qiáng)度比影響的臨界面.將理論預(yù)測(cè)裂紋沿層理面擴(kuò)展結(jié)果與試驗(yàn)及數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行比較,吻合較好. 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,49(03)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【部分圖文】：

原裂紋與分叉裂紋示意

T應(yīng)力對(duì)Ⅰ型裂紋擴(kuò)展角的影響

擴(kuò)展角θ0隨層理傾角β的變化曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3530921