单轴加载三维裂纹破裂演化规律试验研究

论文摘要

为研究三维裂纹破裂声发射特征及传播规律,以含有三维裂纹组的脆性类岩石材料为研究对象,结合声发射实时监测及CT扫描重构技术,分析讨论了单轴加载条件下三维裂纹组破裂声发射特征及空间传播规律.实验结果表明:试件表面岩桥破裂失稳模式分为反翼裂纹-翼裂纹破裂模式、反翼裂纹-剪切裂纹破裂模式、翼状拉伸裂纹平行传播模式;裂纹起裂、岩桥破裂失稳均伴随着声发射信号峰值及应力应变曲线波动,翼状拉伸裂纹起裂释放能量随时间增加而增大;试件内部以拉伸裂纹传播为主,伴随剪切裂纹、反翼裂纹、次生裂纹,试件以翼状拉伸裂纹传播导致的轴向拉伸破坏为主;试件内部剪切滑移痕迹随岩桥角度变化而增加,剪切裂纹及次生裂纹数量增多,破裂形式趋于复杂;以预制裂纹中心线为对称轴,翼状拉伸裂纹分别向两端传播形成反对称结构,起裂角度随裂纹深度增加而逐渐增大;随着岩桥角度变化,岩桥破裂模式分为反翼裂纹-翼裂纹破裂完全破裂模式、反翼裂纹-剪切裂纹破裂部分破裂模式、翼状拉伸裂纹平行传播模式.

论文目录

• 1 实验方案及加载控制系统
•   1.1 试件制备
•   1.2 实验设备及控制方式
• 2 三维裂纹组破裂特征分析
•   2.1 表面裂纹传播特征分析
•   2.2 三维裂纹破裂声发射特征分析
•   2.3 三维裂纹组破裂演化特征
• 3 三维裂纹CT试验及空间破裂特征
•   3.1 三维裂纹组CT扫描试验
•   3.2 三维裂纹组空间破裂形态分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 孙熙震,张保良,尹大伟,沈宝堂

关键词: 三维裂纹,岩桥角度,传播规律,声发射特征,计算机层析成像及重构

来源: 应用基础与工程科学学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地,聊城大学建筑工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(51428401),泰山学者优势特色学科人才团队支持计划

分类号: TU45

DOI: 10.16058/j.issn.1005-0930.2019.04.017

页码: 890-905

总页数: 16

文件大小: 2777K

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