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岩石类材料压缩裂纹扩展与聚结的实验与数值研究( Experimental and numerical study on crack propagation and coalescence in rock-like materials under compression )
Xiaojing Li Yifan Bai Xudong Chen Xinning Zhao Mingying Lv
岩石中不连续的裂隙面影响着整个岩石系统的稳定性。本文通过预制不同缺陷类型的类岩试件，并对其进行单轴压缩试验。基于颗粒流理论，采用PFC 2D软件进行数值模拟，将实验结果与模拟结果进行对比分析，得到了不同缺陷类型岩石试件的裂纹萌生顺序、扩展现象和破坏模式。结果表明，翼状裂纹始于裂纹尖端，裂纹形式为劈裂破坏，其次为二次裂纹引起的剪切破坏。随着缺陷角的增大，拉伸破坏程度减小，剪切破坏的影响增大。机翼裂纹和二次起爆应力值分别为峰值应力值的35%-55%和85%-95%。具有多个平行单缺陷、单交叉缺陷和双交叉缺陷的类岩试件在相邻缺陷处出现裂纹聚并现象，当达到应力峰值时，往往会出现聚并现象。随着裂纹数目的增加，类岩样的劈裂破坏越来越严重，其中双交叉裂纹试样的劈裂破坏最为严重。对于单交叉缺陷的试样，翼状裂纹产生在较大倾角的缺陷尖端。本文的研究结果可为岩石开裂机理的研究提供一定的参考价值。
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