考虑应力梯度影响的圆孔圆盘试件岩石抗拉强度确定方法

为了考察中心圆孔圆盘试件点应力法确定的岩石抗拉强度值严重偏高的问题,采用ANSYS有限元软件,对径向加载作用下舍有不同中心圆孔圆盘试件模型的受力进行了模拟分析,结果表明,圆孔圆盘加载直径上存在应力梯度,且随着中心孔径增大,其范围存在先增大后减小的规律。通过对含有不同中心圆孔的石灰岩试样进行劈裂加载试验,并对试件的破坏模式进行了分析,提出了一种考虑应力梯度范围影响的岩石抗拉强度确定方法,对于采用圆孔圆盘试件确定岩石的抗拉强度有重要的意义。     

偏心圆孔圆盘破坏模式的数值和试验研究

为了考察偏心圆孔圆盘在径向加载条件下,圆孔偏心位置和孔径大小对其破坏模式的影响,采用不同孔径大小和偏心距的偏心圆孔砂岩试件在RMT-150B试验机上进行了径向加载试验。基于Griffith强度准则,采用ANSYS有限元软件对44种不同构型的偏心圆孔圆盘模型径向加载条件下的应力集中系数进行了计算。数值模拟和试验结果表明,偏心圆孔最大应力集中系数随着偏心距的增大逐渐减小,且主要出现在圆孔的孔边和加载端点处,该位置对应试件的起裂点,试件的破坏角度与偏心距和圆孔孔径相关,给出了破坏角度的计算公式。偏心圆孔圆盘主要有两种破坏模式,Griffith强度准则能够判断其起裂位置。