反平面剪切(Ⅲ型)加载下岩石断裂特征的有限元分析

来源 :湖南理工学院学报(自然科学版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:tzhole
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采用有限元方法分析了在反平面剪切(Ⅲ型)加载下岩石裂纹尖端的应力场及其尺寸效应,探讨了岩石在Ⅲ型加载下的起裂角与断裂机理,并与实验结果加以对比.结论表明,在Ⅲ型加载条件下,岩石不一定产生沿原裂纹面裂纹扩展的Ⅲ型断裂.当试件的最大剪应力与最大拉应力之比τmax/σ1小于其临界值之比τc/σ1时,往往产生偏离原裂纹面方向而沿着最大拉应力方向的拉伸(Ⅰ型)断裂,断裂轨迹为一空间螺旋面.为实现Ⅲ型加载下沿原裂纹面扩展的Ⅲ型断裂,建议采用S/L>0.8和a/w<0.2的反平面冲剪试件.
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