复合应力状态下砂岩损伤演化与裂纹扩展特征试验研究_中国煤炭行业知识服务平台

复合应力状态下砂岩损伤演化与裂纹扩展特征试验研究

作者

吕艳伟孙传平沈宝堂
单位

山东科技大学矿业与安全工程学院澳大利亚联邦科学院能源部昆土兰先进技术中心
摘要

为从细观尺度上研究复合应力状态下岩石中裂纹的扩展,采用数字图像相关技术,对砂岩人字形切槽巴西圆盘试件展开试验研究。基于试验中获取的试件在加载全程中的裂缝开口位移、全场域的应变场和位移场的分布和演变规律,对岩石的损伤演化及裂纹扩展机制和特征进行分析。结果表明:复合应力状态下岩石的损伤演化具有明显的阶段性;主要断裂形态为翼裂纹和次生裂纹,均为拉剪复合型裂纹;翼裂纹起裂位置随加载角度增大向试件中心靠近,沿曲线路径向加载点扩展,扩展中主导机制为拉伸;次生裂纹从柱面边缘起裂,以较平直路径向切缝尖端或切缝上某处扩展,扩展过程快速而不稳定,拉伸与剪切在其扩展机制中所占比重随加载角度变化。
关键词

人字形切槽巴西圆盘数字图像复合应力状态损伤演化裂纹扩展砂岩
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(11602130)；泰山学者优势学科人才团队支持计划项目(0101006)；山东科技大学人才引进科研启动基金项目(2015RCJJ045)；
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