压应力作用下预制裂纹脆性材料的断裂特性.PDF

1994年11月 熏 废 大 学 学 报 Vv1．17．№ ．6 第1 7卷第6期 JOURNAL OF CHONGQING UNIVERSITy Nov．1994 1 一 压应力作用下预制裂纹脆性材料的断裂特性’ Fracture CharacteriStjCS of Brittle Materia1 with Pre-crack under Compression U 互～鱼 塑一 尹光志 李 贺 牟 Wan Ling Xu Jiang Yin Guangzhi Li He (重庆大学工程力学系，重庆，630044) A摘 要 利用矿相显微镜和与之配套使用的微型加载装置，对预剁裂纹脆性材料的 断裂特性进行了研究，得出了在单轴及双轴应力作用下 一 ·的变化关系：瓦gl=8．67× l ( ) o．84 gl+l川×lo‘和 Ktc—1．56×l (急) 95 +¨o×10， 并与理论结果进行了对比，此外还得出了开裂角0与裂纹倾角 的关系；0—62．7295×1． 0086~．试验结果表明：由于裂纹倾角的不同，试件的断裂特性也不同。 中国图书资料分类法分类号TGll5竺 。 善 ， 墼， 一 7 57 r ～ ． ABSTRACT The fracture characteristics of brittle material with per-crack ate咖 died by u ingthell~eralographicmicraecope andthemicro-loadlngdevice．The relation ofKl—Kl underi[11一 ∞蒯and bianial stress statesis derived； =8．67~10-(急) 0．84急+1．94~10 “ =1．56×l0 (急) 一2．95K~q-4．7OXlIP，and con wnh the t t Ⅲ1 Moreover，the relation of cracked angle O and slope angk of crack e is described：O一62．7295×1． 0086．Th e exl~imental results show that the fracture characteristics of specimen are~ffferent and dependent on the angles of cracks． 。 KEYWORDS rock；britt[e fracture{pre-crack；fracture criterion 0 引 言 岩石在其形成和长期地质构造力作用下，从微观到宏观都存在大量的裂纹，小到岩块内 的晶面、空隙，大到岩体中的层理、节理和断层等。这种带有缺陷的材料，在荷载作用下往往 在裂纹尖端产生应力集中，当它达到临界值时，裂纹就会开裂扩展，进而造成整_个试样破坏， 因此研究岩石力学问题不可避免地要研究岩石内缺陷的扩展问题。 混凝土和岩石属于同一类脆性材料，它们的断裂特性有相似之处 7O年代以来，断裂力 +收文日期 I 994—03-16 第17卷第6期 万玲等t 压应力作用下预制裂纹胞性材料的断裂特性 79 学开始应用于岩石和混凝土，但由于岩石和混凝土的性质与金属差别太大，对前者的研究难 度和复杂性远大干后者。虽然，近十余年来许多学者在岩石和混凝土的宏观断裂方面取得了 可喜的成果n ]，但对岩石、混凝土微观断裂的研究才刚刚开始，而用微观与宏观相结合的 方法能更有效地