简介:摘 要:断裂力学[1]是二十世纪固体力学领域所取得的重大成就之一,它以弹性力学的基本理论为基础,将裂纹作为边界条件来处理。本文对断裂力学理论的基本概念和基本原理做了介绍,概括了线弹性断裂力学理论的基本框架有以及当前断裂力学的发展现状,总结了目前断裂力学的成就、展望了断裂力学的未来发展方向。
简介:线性弹性断裂力学(LEFM)被广泛应用于水力压裂设计和评价。有很多压裂作业的结果与基于LEFM的模型模拟结果并不一致,对这类水力压裂作业中的非线性和塑性效应已开展过多项研究。大部分针对LEFM在岩石和准脆性材料(如混凝土)中的应用研究仅限于LEFM在测量断裂韧性的室内试验中的应用。这些研究发现,LEFM不是描述准脆性材料断裂特性的有效工具。运用已发表文献中有关原地应力状态和巴奈特页岩力争性质的大量数据,本文重点研究了LEFM在水力压裂研究中的适用性。LEFM已成功应用于金属材料,有关其应用的局限性已开展过研究,而且这些研究结果已反映在ASTM标准中。在本文中,我们运用相同的方法研究了LEFM在巴奈特页岩水力压裂处理中的适用性。首先,为了有一个总体的概念,我们研究了不同的断裂方式,以找出静水孔隙压力和超高压储层条件下的边界应力。其次,运用近裂纹尖端解和全应力分布解定义和描述了过程区域(processzone)和奇异性主导区域(singularity—dominatedzone)。然后,根据全应力场分布,计算剪切过程区域和拉伸过程区域,并将其与奇异性主导区域的大小进行比较。最后,基于奇异性主导区域和过程区域的相对大小得出结论:LEFM不能精确描述巴奈特页岩的水力压裂特性。
简介:摘要:断裂力学在近段时间逐渐成为固体力学的研究热点,并且还将一直继续发展下去,本文主要介绍了断裂力学的形成及其基础的有关理论,并阐述了其在生活之中的应用。
简介:摘要:断裂力学是一门研究结构裂纹以及裂纹扩展规律的科学,又叫裂纹力学。本文通过介绍对国内外断裂力学发展的历史过程,同时说明了当今断裂力学发展所面临的问题,阐述了断裂力学将来的发展方向。还描述了使用断裂力学的原理来分析混凝土中的裂纹,混凝土裂纹的产生和扩展对结构的安全问题存在着巨大影响,科学的分析混凝土开裂的产生原因,以便采取相应措施避免这些事故。
简介:摘要:利用断裂力学理论对岩石单轴拉伸过程状态的分析,发现研究随着裂隙长度和应力的增加,应力强度因子值也增加,应力与应力强度因子呈线性关系,裂隙长度与应力强度因子的图像为非线性曲线。裂纹倾角增大,岩石的开裂角也增大,并且增长速率逐步减缓,开裂角最大值为70°左右;随着裂纹倾角增大,应力强度因子减小,当裂纹倾角为0-30°时,应力强度因子下降速率缓慢,裂纹倾角大于30°后,下降速率快速增大。