巖石的破壞判據(jù)ppt課件-文庫吧資料
2025-01-20 15:35本頁面
【正文】 于橢圓裂紋方向上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力之間的關(guān)系符合這個關(guān)系時，橢圓裂紋端點(diǎn)處就要開始產(chǎn)生新的裂紋。 如果我們能設(shè)法找到一個比較容易測量的量來代替 σb和 m，那么問題也就解決了。 （三）強(qiáng)度準(zhǔn)則： 當(dāng)最大切向拉應(yīng)力等于裂紋端點(diǎn)處的材料的抗壓強(qiáng)度時，橢圓裂紋尖端處就開始產(chǎn)生新的裂紋。 在 x、 y軸方向的應(yīng)力為 σ x、σ y、 τ xy、 τ yx 則裂紋周邊附近的應(yīng)力狀態(tài)可用莫爾圓來表示 : σb y x 由莫爾應(yīng)力圓可以推出： ???????????2c os22)90(2c os2231313131?????????y???????????????????????yx????????????????????313131313131313131)2c o s22(222c o s22)90(2c o s22???? 2s in2 31 ??xy（ 1） （ 2） （ 3） σb y x 求裂紋周邊上的切向應(yīng)力： 現(xiàn)在把橢圓形裂紋單獨(dú)拿出來研究： 設(shè)橢圓的長、短半軸分別為 a、 b橢圓裂紋上任一點(diǎn)，偏心角為 α ，該點(diǎn)坐標(biāo)可由橢圓參數(shù)方程來確定： ?c o sax ??s inby ?（ 4） （ 5） A A點(diǎn)切向拉應(yīng)力 σ b（可按彈性理論平面問題，對橢圓孔進(jìn)行計(jì)算），由 Inglis 解答： ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ?? ????????? ????s i nc o sc o ss i ns i nc o s222222222 c o ss i n12212?????????mm mmmm xyxyb（ 6） 其中 —— 軸比，很小（因?yàn)榱鸭y為扁平橢圓） 因越靠近端部應(yīng)力越集中，因而 橢圓周邊最大拉應(yīng)力勢必發(fā)生在曲率半徑最小的靠近橢圓端部附近，亦即說偏心角 α 很小的地方。） 基于以上假設(shè)條件，就可以將橢圓裂紋作為 半無限彈性介質(zhì)中的單孔情況 處理（ 帶橢圓孔薄板的孔邊應(yīng)力集中問題 ）。 （為確定橢圓形裂紋邊壁周圍的切向拉應(yīng)力） 。 （巖石是多礦物的集合體，具有高度的各向異性，巖石性質(zhì)的局部變化忽略不計(jì)。 （巖石內(nèi)空隙是張開的，形狀多種多樣，但大多數(shù)近于扁平橢圓狀。 顯然， 準(zhǔn)則的建立必須首先知道裂紋尖端附近的應(yīng)力集中（值），其次還要知道裂紋尖端附近巖石的抗拉強(qiáng)度。 一旦裂紋周邊端部附近某處的切向拉應(yīng)力高度集中到達(dá)材料的抗拉強(qiáng)度值時，則材料就將以該處開始沿一定的方向發(fā)生脆性破裂。 微裂紋 微裂紋 基于以上假設(shè)， Griffith首先從能量觀點(diǎn)研究了這一問題，建立了 裂紋擴(kuò)展的能量準(zhǔn)則 （或破壞判據(jù)） ,之后又從應(yīng)力觀點(diǎn)提出了 裂紋擴(kuò)展的應(yīng)力準(zhǔn)則 。 也就是說， 這些理論不能理想地反映脆性材料的破壞機(jī)制 ，鑒于這種原因，格里菲斯針對脆性材料的破壞提出了所謂的 Griffith強(qiáng)度理論 ,這一理論最初應(yīng)用于玻璃破壞方面，后來又被引用于巖石力學(xué)。 ，如果三軸應(yīng)力狀態(tài)下的 σ3=10MPa=const，求極限平衡時的 σ1=？ ，其凝聚力C=，內(nèi)摩擦角 υ=25176。 10％； ? ② 沒有考慮 結(jié)構(gòu)面 的影響； ? ③不適用于 拉斷 破壞； ? ④ 不適用于 膨脹、蠕變 破壞。 破壞判據(jù)： （ 3）直線型 ??????Cc tg2s i n 3131???? 同于庫侖 納維爾判據(jù)，即： 31 s i n1s i n1s i n1s i n12 ???????????? cυ C ??? tgc ??c?單直線型 雙直線型 適用條件 既適用于塑性巖石也適用于脆性巖石的剪破壞，不適用于拉破壞、膨脹或蠕變破壞。 適用于巖性較堅(jiān)硬至較軟弱的巖石，如泥灰?guī)r、砂巖、泥頁巖等巖石。 3. 莫爾包絡(luò)線的三種形式 對于不同的巖石，莫爾包絡(luò)線類型并不完全一致，因此不能用一個統(tǒng)一的公式來表示，一般可以劃分為以下三種類型，其破壞判據(jù)與適用條件均不相同。
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