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T应力对闭合裂纹断裂行为的理论和实验研究  
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【英文篇名】 Analytical and experimental study on the effect of T-stress on behavior of closed cracks
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【作者】 赵彦琳; 范勇; 朱哲明; 周昌林; 邱豪;
【英文作者】 ZHAO Yanlin; FAN Yong; ZHU Zheming; ZHOU Changlin; QIU Hao; Key Laboratory of Deep Underground Science and Engineering; Ministry of Education; Sichuan University; College of Architecture and Environment;
【作者单位】 四川大学深地科学与工程教育部重点实验室; 四川大学建筑与环境学院;
【文献出处】 岩石力学与工程学报 , Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 编辑部邮箱 2018年 06期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 岩石力学; 闭合裂纹; T应力; 应力强度因子; 起裂角;
【英文关键词】 rock mechanics; closed crack; T-stress; stress intensity factor; crack initiation angles;
【摘要】 研究受压情况下T应力对闭合裂纹断裂行为的影响。首先,根据裂纹表面的应力边界条件和Muskhelishvili基本理论得到裂纹尖端附近应力的理论解;其次,采用中心闭合裂纹砂岩试件进行单轴压缩试验,并将砂岩试件和PMMA试件起裂角的实验结果与理论值进行对比,验证该理论解的有效性。结果表明压缩荷载作用下,闭合裂纹尖端的应力应同时包含应力强度因子K的奇异项和3个T应力分量(T_x,T_y和T_(xy))的非奇异项;且引入3个T应力分量(T_x,T_y和T_(xy))的理论预测值能更好的吻合砂岩和PMMA试件的实验结果。通过理论分析可得:(1)忽略T应力将增大裂纹尖端的周向应力并减小起裂角;(2)考虑T应力影响时,包含3个T应力分量(T_x,T_y和T_(xy))的起裂角预测值介于只考虑T_x与考虑T_x和T_y两种情况下的理论值之间。因此闭合裂纹尖端存在3个T应力分量(T_x,T_y和T_(xy)),且这3个分量对闭合裂纹断裂行为有显著影响。
【英文摘要】 The effects of T-stress on the behavior of closed cracks under compression were investigated. According to the stress conditions on crack surfaces,the analytical solution of stresses near the crack tip was obtained through the Muskhelishvili method of complex functions. The rectangle specimens of sandstone with an inclined crack were tested under uniaxial compression. The calculated results were compared with the test results of sandstone specimens and the previous test results of PMMA specimens to validate...
【基金】 国家自然科学基金资助项目(11672194); 四川省安全监管局安全生产科技项目(aj20170515161307); 四川省科技计划项目(18SYXHZ0094)~~
【更新日期】 2018-06-19
【分类号】 TU45
【正文快照】 天然岩石的力学性质取决于组成晶体、颗粒和胶结材料之间的相互作用,以及存在的诸如裂缝、节理、层理、断层等缺陷[1]。传统线弹性断裂力学指出裂缝的破坏属于裂缝尖端的局部效应,因此国内外学者主要研究奇异项K对裂缝起裂和扩展的影响,而忽略非奇异项的影响。例如,F.Erdogan和

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