非持续裂缝预制石膏试件

裂缝扩展可控

研究不同裂缝长度对单轴压缩下裂缝起裂、扩展和破坏模式的影响，为节理岩体失效分析提供实验和数值依据。

付金伟 · Sarfarazi, Vahab · Haeri, Hadi · Shahin, Fattahi Dehkaboodi · Zahra, Jalali Chi · Fatehi-Marji, Mohammad

Theoretical and Applied Fracture Mechanics 2024

参数信息

裂缝张开度

1 mm

裂缝夹角

90 °

石膏抗拉强度

1 MPa

技术优势

裂缝长度可控

通过改变X形裂缝的翼长，可以系统地调整试件的起裂应力和破坏应力，从而实现对破坏模式的控制。

预测吸收能量

裂缝长度与吸收能量之间存在明确关系：当两条裂缝长度均为6 cm时吸收能量最小，均为2 cm时最大，可据此设计吸能结构。

数值模型可靠

实验与LS-DYNA动态有限元模拟在破坏过程上吻合良好，表明数值模型可用于预测此类试件的失效行为。

应用场景

• 岩石力学：用于理解含X形节理岩体的破裂过程，指导岩体稳定性分析。
• 土木工程：为含缺陷结构的承载能力评估提供实验和数值依据。
• 采矿工程：有助于预测矿柱或巷道围岩中节理扩展导致的破坏。