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申请/专利权人：东莞理工学院
摘要：本发明提供了一种基于裂纹尖端塑性区半径的层状岩石裂缝扩展判断方法，涉及岩石力学技术领域。所述方法包括：基于层理法线方向为0度和90度的两组层状岩石断裂实验数据，分别得到层状岩石基质材料和层理面材料的临界塑性区半径rpc,m与rpc,b；基于以下两个公式确定是否会发生裂缝扩展：上述两个公式任意满足一者确定会发生裂缝扩展；从而，本发明可以基于裂纹尖端塑性区的最小半径和裂纹尖端沿层理面方向的塑性区半径判断是否会发生裂缝扩展，并计算裂缝的扩展方向，从而可以简单方便的预测出裂缝发展情况，为工程应用提供参考。
主权项：1.一种基于裂纹尖端塑性区半径的层状岩石裂缝扩展判断方法，其特征在于，所述方法包括：基于层理法线方向为0度和90度的两组层状岩石断裂实验数据，分别得到层状岩石基质材料和层理面材料的临界塑性区半径rpc,m与rpc,b；基于以下两个公式确定是否会发生裂缝扩展： 上述两个公式任意满足一者确定会发生裂缝扩展，其中，rpθ＝β±90°为沿层理面方向的塑性区半径，θ表示研究点的极坐标角度，坐标原点设置在初始裂缝的裂纹尖端，x轴正向沿初始裂缝延长线方向，β表示层理面法线方向与x轴方向的夹角；rp,min表示裂纹尖端塑性区最小半径，对应的角度为θ＝θ0，θ0和rp,min采用以下方程计算得到： 其中，rp为塑性区边界方程；其中，KI和KII分别为笛卡尔坐标系下裂纹尖端的I型应力强度因子和II型应力强度因子；d11＝ξ1+cosθ+sin2θ，d12＝sin2θ-ξsinθ，d22＝1+ξ1-cosθ+3cos2θ，ξ＝21-2v*23，ν表示材料泊松比；ν*表示材料泊松比在平面问题中的表示，在平面应力问题中，ν*＝0；在平面应变问题中，ν*＝ν；σy表示材料屈服强度，d11，d12，d22是计算过程中定义的中间参数；ξ表示计算过程中定义的一个中间参数，根据泊松比计算得到，σ′表示计算过程中定义一个中间参数，由材料屈服强度计算得到。
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百度查询： 东莞理工学院 基于裂纹尖端塑性区半径的层状岩石裂缝扩展判断方法
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