岩石巴西圆盘试验中的空间拉应力分布

›› 2005, Vol. 26 ›› Issue (12): 1913-1916.

岩石巴西圆盘试验中的空间拉应力分布

喻勇¹，陈平²

1. 西南交通大学应用力学与工程系，成都 610031；2. 铁道部科学研究院深圳设计研究院，深圳 518034)

收稿日期:2004-06-09 出版日期:2005-12-10 发布日期:2014-01-12
作者简介:喻勇，男，1969年生，工学博士，副教授，主要从事岩石力学的研究工作。
基金资助:
西南交通大学基础科学研究基金资助项目(No. 2004B13)；湖北省环境岩土工程重点实验室开放课题(No. T110401)。

Spatial distribution of tensile stress in Brazilian disk test of rock

YU Yong¹, CHEN Ping²

1. Department of Applied Mechanics and Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China; 2. Shenzhen Research and Design Institute, China Academy of Railway Sciences, Shenzhen 518034, China

Received:2004-06-09 Online:2005-12-10 Published:2014-01-12

摘要/Abstract

摘要： 指出目前人们使用了40多年的岩石巴西圆盘试验拉伸强度公式来自二维弹性力学解答，该公式不适用于实际情况所对应的三维弹性力学问题。为了得到三维条件下试样内部的应力分布规律，采用三维有限元分析软件Marc对试样进行了弹性受力分析，结果表明，试样横截面上的拉应力分布规律与二维条件下的情况相类似，但横截面上的应力值沿试样厚度方向是有变化的，越靠近两端面，水平拉应力越大。分析发现，对于高径比为1、泊松比为0.25的巴西圆盘试样，按二维公式计算的抗拉强度比真实值小23.3 %

关键词: 巴西试验, 抗拉强度, 三维有限元法, 岩石, Marc, Matlab

Abstract: The authors pointed out that the formula existed for more than 40 years to calculate the tensile strength of rock in Brazilian test is based on 2D elastic theory; and the formula is not suitable for the practical condition which is a 3D problem. In order to obtain 3D stress distribution within the specimen, we adopted software package Marc to carry out a 3D finite element analysis. It is found that the tensile stress distribution at a cross-section of a solid specimen is similar to that of 2D disk. However, the tensile stress at a cross-section varies with the thickness of the specimen. The nearer the cross-section closes to the end of the specimen, the higher the horizontal tensile stress is. When the height-to-diameter ratio of the specimen is 1 and Poisson’s ratio is 0.25, the tensile strength calculated by the classical 2D solution is 23.3% less than the real value.

Key words: Brazilian test, tensile strength, 3D FEM, rock, Marc, Matlab

中图分类号:

TU 452

喻勇，陈平，. 岩石巴西圆盘试验中的空间拉应力分布[J]. , 2005, 26(12): 1913-1916.

YU Yong , CHEN Ping，. Spatial distribution of tensile stress in Brazilian disk test of rock[J]. , 2005, 26(12): 1913-1916.

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