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脆性岩石热–水–力耦合断裂的断口分析

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【作者】 李鹏饶秋华马雯波苏淑兰马春德

【Author】 LI Peng;RAO Qiuhua;MA Wenbo;SU Shulan;MA Chunde;School of Civil Engineering,Central South University;School of Civil Engineering and Mechanics,Central South University of Forestry and Technology;Center for Advanced Study,Central South University;

【机构】 中南大学土木工程学院中南林业科技大学土木工程与力学学院中南大学高等研究中心

【摘要】 利用自行设计的热–水–力(THM)耦合断裂试验和扫描电镜试验,研究脆性岩石THM耦合断裂的宏微观特征;通过有限元法和新型应力强度因子比断裂准则,判断THM耦合断裂模式,揭示出THM耦合断裂机制。结果表明:红砂岩试件具有3种THM耦合宏观断裂轨迹和对应的3种THM耦合微观断裂特征,即低温、低水压、高围压条件下的断裂轨迹为横向断裂,微观上表现为穿晶的剪切断裂;高温、高水压、低围压条件下的断裂轨迹为纵向断裂,微观上表现为沿晶的拉伸断裂;中等温度、中等水压、中等围压条件的断裂轨迹为双向断裂,微观上表现为含沿晶和穿晶的拉剪复合型断裂。基于有限元法和新型最大应力强度因子比断裂准则判断出的红砂岩试件THM耦合断裂模式与基于宏微观断口分析得到的THM耦合断裂机制完全一致。

【基金】 国家自然科学基金资助项目(11072269);博士点基金资助项目(20090162110066)
  • 【DOI】10.13722/j.cnki.jrme.2014.06.011
  • 【分类号】TU452
  • 【被引频次】4
  • 【下载频次】562
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