《用scdc试样测试岩石动态断裂韧度的新方法.》

《《用scdc试样测试岩石动态断裂韧度的新方法.》》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第34卷第2期岩石力学与工程学报Vol.34No.22015年2月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringFeb.，2015用SCDC试样测试岩石动态断裂韧度的新方法11111，2杨井瑞，张财贵，周妍，朱哲明，王启智(1.四川大学土木工程及应用力学系，四川成都610065；2.四川大学水力学及山区河流开发保护国家重点实验室，四川成都610065)摘要：利用大直径(φ100mm)分离式霍普金森压杆对大尺寸(150mm×80mm)压缩单裂纹圆孔板(SCDC)试样冲击加载，采用实验–数值–解析法测定了青砂岩的I型动态起裂韧度和动

2、态扩展韧度。试样的起裂时刻和裂纹扩展速度由黏贴在裂尖附近的裂纹扩展计确定，通过对比发现，裂纹扩展计的准确性和灵敏性都比黏贴在同一试样对应位置的普通应变片更好。实验–数值–解析法根据实验数据获取试样两端的加载历程，利用有限元数值计算和普适函数的半解析修正，综合考虑材料惯性效应和裂纹扩展速度对动态应力强度因子的影响，较准静态方法更适于采用大尺寸试样确定岩石动态断裂韧度。实验–数值–解析法所确定的高加载率和高裂纹扩展速度下砂岩的动态断裂韧度值分别随动态加载率和裂纹扩展速度的提高而增加。最后，通过对SCDC试样裂纹扩展路径上应变片的断裂时间分析，确定了利用SCDC试样实现动态

3、止裂的可能性。关键词：岩石力学；压缩单裂纹圆孔板；动态起裂韧度；动态扩展韧度；实验–数值–解析法；裂纹扩展计；普适函数中图分类号：TU45文献标识码：A文章编号：1000–6915(2015)02–0279–14ANEWMETHODFORDETERMININGDYNAMICFRACTURETOUGHNESSOFROCKUSINGSCDCSPECIMENS11111，2YANGJingrui，ZHANGCaigui，ZHOUYan，ZHUZheming，WANGQizhi(1.DepartmentofCivilEngineeringandAppliedMechanics

4、，SichuanUniversity，Chengdu，Sichuan610065，China；2.StateKeyLaboratoryofHydraulicsandMountainRiverEngineering，SichuanUniversity，Chengdu，Sichuan610065，China)Abstract：Thelargesize(150mm×80mm)andsinglecleavagedrilledcompression(SCDC)specimenswereimpactedbythelarge-diameter(φ100mm)splitHopkins

5、onpressurebar(SHPB)，andthedynamictoughnessoffractureinitiationandpropagationofsandstoneweredeterminedusingtheexperimental-numerical-analyticalmethod.Thetimeofcrackinitiationandthespeedofcrackpropagatingweresequentiallymeasuredwiththecrackpropagationgauge(CPG)gluednearthecracktipofthespe

6、cimen，whichwereprovedtobemoreaccurateandsensitivethantheordinarystraingaugesonthecorrespondingpositionforthesamespecimen.Theexperimental-numerical-analyticalmethodconsideredtheeffectofinertiaandthespeedofcrackpropagationonthedynamicstressintensityfactorwiththefiniteelementcalculationand

7、thesemi-analyticalmodificationforthedeterminationofdynamicfracturetoughnessofrockandwasmoresuitablethanthequasi-staticmethod.Boththedynamictoughnessofcrackinitiationunderthedifferentdynamicloadingratesandthedynamictoughnessofcrackpropagationwithdifferentcrackingspeedsobtainedwi