细观尺度下岩石沿晶断裂应力强度因子计算研究

• 作者: 秦昊 陈芳
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 多晶材料 非均质性 沿晶断裂 翼裂纹 应力强度因子
• 年，卷（期）: 2011,（3）
• 所属期刊栏目: 数值模拟
• 页码范围: 941-945
• 分类号: TU452
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-7598.2011.03.049

摘要

大量的细观试验研究发现,岩石破坏主要是裂纹沿着岩石晶体颗粒边界的扩展造成的(沿晶断裂),裂纹沿弯折晶界的扩展则构成了不同材料边界上翼裂纹的扩展.基于以土细观试验结果,建立奇异单元的有限元模型,通过对节点位移的数值外插法,得到了岩石材料沿晶断裂翼裂纹应力强度因子,并研究了晶粒几何特征和材料非均质性(Dundurs参数)对裂纹扩展的影响.研究表明:在均质情况下,晶粒的几何形状在接近正六边形的情况下最适合裂纹扩展.随着非均质性的增强,各主翼裂纹比和晶粒几何角度所对应的K1值都要较均质模型的结果更高,最大的K1所对应的晶粒的内角角度也有所增加.综合所有计算结果可以看出,岩石中晶粒的非均质程度越高,越利于岩石破裂.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈芳	山东大学岩土与结构工程研究中心	17	239	9.0	15.0
2	秦昊	山东大学岩土与结构工程研究中心	1	12	1.0	1.0