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[科普中国]-岩石断裂韧性

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岩石断裂韧性是岩石物理力学性质之一。指岩石抵抗裂纹扩展的能力。在平面裂纹应力分析中。裂纹面分为三种基本位移模式:张开型、错动型、撕开型。张开型裂纹最适合于脆性固体中裂纹传播。岩石断裂韧性的测试是采用带切口的矩形或圆形截面试件的三点弯曲、紧凑拉伸及荷载位移曲线分析等方法。试验表明:试件厚度对断裂韧度值影响不大,不预裂时所得近似断裂韧性受切口深度影响,开始随切口深度增加而增大。然后断裂韧度近似常数,切口深度再加大,断裂韧度下降,加载速度对断裂韧度值影响不大,在进行缓慢试验时,干、湿试件和液体的化学成分会明显影响岩石断裂韧性。

简介岩石断裂韧性是岩石物理力学性质之一。指岩石抵抗裂纹扩展的能力。在平面裂纹应力分析中。裂纹面分为三种基本位移模式(图1):Ⅰ为张开型、Ⅱ为错动型、Ⅲ为撕开型。张开型裂纹最适合于脆性固体中裂纹传播1。

岩石断裂韧性的测试岩石断裂韧性的测试是采用带切口的矩形或圆形截面试件的三点弯曲、紧凑拉伸及荷载位移曲线分析等方法。试验表明:试件厚度对断裂韧度值影响不大,不预裂时所得近似断裂韧性受切口深度影响,开始随切口深度增加而增大。然后断裂韧度近似常数,切口深度再加大,断裂韧度下降,加载速度对断裂韧度值影响不大,在进行缓慢试验时,干、湿试件和液体的化学成分会明显影响岩石断裂韧性2。

岩石物理力学性质岩石物理力学性质是指岩石对物理条件及力作用的反应。岩石的物理力学性质是研究一切矿山工程稳定的重要依据。岩石的物理性质主要有容重、非均匀性、非连续性。渗透性、吸水性、热胀性、声学性、导电性、光学性及磁性等。岩石的力学性质主要有可变形性、弹性、塑性、流变性、变形模量、弹性模量、粘性系数、泊桑比、粘结力、内摩擦角、单向抗压强度、三向抗压强度、单向抗拉强度、抗剪强度、摩擦强度、残余强度及流变强度等。岩石物理力学性质通过岩石试件室内物理力学实验来确定,或现场岩石物理力学测试测定2。

岩石强度测试方法岩石强度测试方法是指测定岩石物理力学性质的试验方法。通常在现场取回岩芯或岩块,按照有关标准,在室内加工成规则试件,借助适当的加载设备在规定的加载速率下测定试件破坏时某截面上的极限应力。以同种岩石的一组试件的平均强度作为该种岩石的强度。为获得准确的岩石强度指标和便于资料交流,对各种强度测试都有统一的要求,如对试件、加载、数据记录和数据处理或计算都有一定的规定3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学