T应力对闭合裂纹断裂行为的理论和实验研究

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(Tx,Ty和Txy)的非奇异项;且引入3个T应力分量(Tx,Ty和Txy)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(Tx,Ty和Txy)的起裂角预测值介于只考虑Tx与考虑Tx和Ty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(Tx,Ty和Txy),且这3个分量对闭合裂纹断裂行为有显著影响.

关键词：岩石力学、闭合裂纹、T应力、应力强度因子、起裂角

所属期刊栏目：37

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;四川省安全监管局安全生产科技项目;四川省科技计划

在线出版日期：2018-09-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1340-1349