空孔对裂纹扩展行为影响规律研究_中国煤炭行业知识服务平台

空孔对裂纹扩展行为影响规律研究

作者

牛永朕苏霈洋李智深何庆泽
单位

华北理工大学矿业工程学院河北省矿业发展与安全技术实验室
摘要

为了研究空孔对裂纹扩展行为的影响规律，通过ABAQUS数值模拟软件，对含有空孔的圆形岩石进行了巴西压裂实验，分析了空孔对裂纹扩展的作用机理，探究了不同直径、不同位置的空孔对裂纹扩展的影响规律。研究结果表明：空孔对最大主应力方向上裂纹扩展起到“吸引”作用，且“吸引”作用随着空孔直径增加而增大。从裂纹扩展的能量角度来分析，空孔对裂纹的扩展行为具有抑制作用。当空孔位于最大主应力方向上时，对裂纹的影响表现为“排斥”作用。通过“吸引”与“排斥”作用可以改变裂纹扩展方向的弧度，完成裂纹扩展路径的引导。本研究可为空孔引导裂隙扩展提供数据和理论支撑。
关键词

单轴压缩空孔效应预制裂纹裂纹扩展
基金项目(Foundation)

中央引导地方发展资金项目（226Z4601G）；河北省青年科学基金项目（E2022209051）；华北理工大学青年托举项目（28438101）；
文章目录

0 引言
1 数值模拟及其模拟方案
1.1 扩展有限元原理
1.2 模型及参数
1.3 试验方案设计
2 结果与讨论
2.1 空孔对裂纹发育的影响机理
2.2 不同直径空孔对裂纹发育的影响
2.3 不同位置空孔对裂纹发育的影响
3 结语
引用格式

牛永朕,苏霈洋,李智深等.空孔对裂纹扩展行为影响规律研究[J].煤炭技术,2023,42(09):134-139.DOI:10.13301/j.cnki.ct.2023.09.027.