复合应力状态下砂岩损伤演化与裂纹扩展特征试验研究 |
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引用本文: | 吕艳伟,孙传平,沈宝堂.复合应力状态下砂岩损伤演化与裂纹扩展特征试验研究[J].山东科技大学学报(自然科学版),2020,39(1). |
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作者姓名: | 吕艳伟 孙传平 沈宝堂 |
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作者单位: | 山东科技大学矿业与安全工程学院,山东青岛,266590;山东科技大学矿业与安全工程学院,山东青岛266590;澳大利亚联邦科学院能源部昆土兰先进技术中心,澳大利亚 昆土兰州 布里斯班 4069 |
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基金项目: | 国家自然科学基金;泰山学者优势学科人才团队支持计划项目;人才引进科研启动基金 |
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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。
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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 |
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