应力比影响下的破裂角、闭锁角、摩擦系数及其耦合关系

被引：8

作者：

关成尧 ^{[1
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漆家福 ^{[1
]}

邱楠生 ^{[1
]}

赵国春 ^{[2
]}

杨桥 ^{[1
]}

白相东 ^{[3
]}

李春雷 ^{[4
]}

机构：

[1] 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室

[2] 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院

[3] 防灾科技学院

[4] 中国石油勘探开发研究院亚太研究所

来源：

岩土力学 | 2012年 / 33卷 / 12期

关键词：

裂纹闭锁; 压剪破裂; 闭锁角; 裂纹方向集中度; 摩擦系数; 应力比; 耦合;

D O I：

10.16285/j.rsm.2012.12.001

中图分类号：

O346.1 [断裂理论];

学科分类号：

080102 ;

摘要：

裂纹扩展和摩擦系数分属两个学科而鲜有联系,摩擦系数理论较少,主要依赖实验获得。在Griffith椭圆形裂纹基础上讨论摩擦面状裂纹力学模型,计算了单轴、三轴压应力情况下微裂纹扩展的期望方向及应力集中,那些方向偏离宏观破裂方向较大角度的裂纹因闭锁而无法延伸,应力比3/1越大,可扩展的微裂纹越向宏观裂纹面方向集中,随着围压3的增加,闭锁范围增大,实现了裂纹张性向剪性的转变。摩擦系数、方向集中度、应力比呈耦合关系,一方面,摩擦系数越大越利于微裂纹方向集中;另一方面微裂纹的方向集中导致了宏观裂纹面(裂缝)上凸起角度降低,进而减小摩擦系数。围压和裂纹扩展期的应力状况是影响摩擦系数的重要因素,3/10.4≤往往成为裂纹扩展的应力条件,凸起斜面摩擦系数越大,临界应力比越小。裂纹粗糙度(或分维数)对形成期的应力状况具有一定记忆功能。

引用

页码：3570 / 3576

页数：7

共 16 条

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