单轴压缩试验中爆裂原因分析造成岩石试件爆裂的原因主要是试验机的刚度比岩石试件的刚度相对较小所引起的刚度(stiffness)K的定义如下式所示Pα/HEAP/HAAKHAHcHε/AAH / HAEmAmKm压力机刚度:0.15~0.2MN/mmHmErAr试件刚度:0.5MN/mm以上Kr =Hr
1 p2P岩石试件的应变能:WD12 K,2K21 p2P-一WPPu机器的应变能:mm22K2 KiminPWmW.1urumu加载时岩石试件和机器中应变能
D0峰后区岩石与试验机的刚度分析比较岩石压力一位移曲线;2一试验机压力一一位移曲线;3—岩石曲线在A点的切线dp= tan(180° -αi)= -tana1峰后区岩石的刚度du而机器的刚度不变:Km = tan(180° -α2)= -tanα2
若在A点有一位移增量4u,则机器释放能量为1AW.. = P.AuAu·tanα,·Au2O1K= P.AuAum2(不使岩石试件继续平静地破裂)位移所需的能量为Au141AW.P.AuAu·tanα, ·Au2dp=P.△u-Au2du
若AW<AWm则岩石试件除了吸收机器释放的能量以外,尚需添加其它能量才能继续位移,故试件不可能爆裂此时tanα, >tanαK>Kα2 > αj克服试件爆裂的途径:提高试验机刚度刚性试验机;改变峰值前后的加载方式;通过伺服控制方式控制试件位移等