用两种ISRM推荐圆盘试样测试岩石断裂韧度的试验研究

发布时间：2021-03-31 23:01

　　采用国际岩石力学协会推荐的人字型切槽巴西圆盘试样（CCNBD）和中心直裂纹三点弯曲试样（NSCB）,在RMT-150B试验机上进行了劈裂加载试验,结合声发射仪对比分析了不同尺寸试样的载荷-位移曲线、破坏形态和断裂韧度测试值的差异。结果表明:CCNBD试样的载荷-位移曲线可能出现二次倒拐现象,NSCB试样的载荷-位移曲线峰后直接跌落;两种试样破坏过程中的振铃计数和能量与时间的变化过程与载荷-时间曲线完全对应;NSCB试样测得的大理岩断裂韧度平均值比CCNBD试样测试值偏高4%左右,但试样尺寸较大时,偏高程度更为明显;两种试样都是劈裂加载破坏形式,CCNBD试样在端部可能出现偏离加载直径方向的破坏形式,本研究结果有助于进一步完善和推广ISRM测试岩石断裂韧度的建议方法。 

【文章来源】：实验力学. 2020,35(04)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

人字型切槽巴西圆盘试样的有效尺寸范围

表2 NSCB试样几何尺寸Tab.2 Geometric dimensions of NSCB specimen 直径2R/mm 厚度B/mm 裂缝长度a/mm 50 30 12.50 75 30 18.75 100 30 25.001.2 圆盘试样的加工

试样加工设备如图3所示。采用直径60mm、厚度0.5mm的金刚石刀片在高速研磨机上两次切割而成CCNBD试样的人字型切槽,如图3(a)所示,为保证切割精度,预先计算出切槽在圆盘平面上出露的长度,在切割时对齐和校正,确保两次切割的裂缝在同一平面上。加工中心直裂纹三点弯曲试样NSCB时,用直径203mm、厚度0.35mm的金刚石刀片在高速研磨机上一次切割而成,如图3(b)所示。为保证加工精度,预先计算出不同尺寸试样的裂纹长度,然后以试样圆心为起点,在半圆盘的两个面上画两条一定长度的线,便于加工时调整。两种不同类型的试样都是在高速研磨机上采用不同的金刚石刀片加工,但两者切出的裂缝宽度相同,约为0.7mm左右,裂缝宽度符合国际岩石力学协会(ISRM)对圆盘试样裂缝宽度不得大于1mm的要求。1.3 圆盘试样的测试设备与方法


本文编号：3112224