砂岩断裂及其亚临界断裂的力学行为和细观机制

›› 2006, Vol. 27 ›› Issue (11): 1959-1962.

砂岩断裂及其亚临界断裂的力学行为和细观机制

何满潮¹，胡江春^{1, 2}，王红芳³，段庆全⁴

1.中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院，北京 100083；2.中原工学院土木建筑工程系，郑州 450007； 3.中原工学院材料与化学工程系，郑州 450007；4.中国石油大学（北京）机电工程学院，北京 102249

收稿日期:2005-02-23 出版日期:2006-11-10 发布日期:2013-12-04
通讯作者: 胡江春，男，1971年生，博士，讲师，主要从事岩石力学与工程的教学和科研工作。E-mail:hujiangchun@126.com E-mail:hemanchao@263.net
作者简介:何满潮，男，1956年生，博士，教授，博导，主要从事岩石力学理论及工程方面的研究工作。
基金资助:
国家自然科学基金重大项目(No.50490270); 国家基金委创新群体基金资助项目(No.50221402); 教育部科学技术研究重大项目资助(No.10405)

Mesomechanism of fracture process and subcritical fracture in sandstone

HE Man-chao¹, HU Jiang-chun^{1, 2}, WANG Hong-fang³, DUAN Qing-quan⁴

1. School of Mechanics & Architecture Engineering, China University of Mining & Technology, Beijing 100083, China; 2. Department of Civil Engineering and Architecture, Zhongyuan University of Technology, Zhengzhou 450007, China; 3. Department of Materials and Chemical Engineering, Zhongyuan University of Technology, Zhengzhou 450007, China; 4. Faculty of Mechanical and Electrical Engineering, China University of Petroleum, Beijing, 102249, China

Received:2005-02-23 Online:2006-11-10 Published:2013-12-04

摘要/Abstract

摘要： 通过三点弯曲的SEM试验，详细研究了砂岩断裂的力学特征和细观机制。结果表明：砂岩断裂是一个复杂的过程，它不但与砂岩的物理成分、微缺陷等有关，还与砂岩中碎屑颗粒的分布密切相关，存在明显的亚临界断裂。亚临界断裂裂纹和断裂主裂纹形态相似。亚临界断裂裂纹较多的样品呈现延性断裂破坏的特征，而亚临界断裂裂纹较少的样品则呈现脆性断裂破坏的现象。

关键词: 砂岩, 断裂力学, 亚临界断裂裂纹, 细观试验, 力学行为

Abstract: The morphology of sandstone fracture main crack and subcritical fracture crack (that growth due to stress concentration but not turn into fracture main crack) in mesoscale level have been systematically investigated through the three-point bending fracture test with scanning electron microscope (SEM). It is shown that the fracture of sandstone behaved complicatedly, and correlated with not only the composition of sandstone binding material but also the distribution of sandstone fragmentary particle. Furthermore, there give birth to many subcritical fracture cracks in the fracture process. The morphology of fracture main crack and subcritical fracture crack is similar. Ductile fracture has been taken place if the specimen has many subcritical fracture cracks in the fracture process zone. Contrary that brittle fracture will be taken place.

Key words: sandstone, fracture mechanics, subcritical fracture crack, three-point bending fracture test

中图分类号:

TU 452

何满潮，胡江春，王红芳，段庆全，. 砂岩断裂及其亚临界断裂的力学行为和细观机制[J]. , 2006, 27(11): 1959-1962.

HE Man-chao , HU Jiang-chun , WANG Hong-fang , DUAN Qing-quan，. Mesomechanism of fracture process and subcritical fracture in sandstone[J]. , 2006, 27(11): 1959-1962.

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