岩样失稳回跳与直剪试验机-岩样系统失稳回跳关系研究

摘要

研究了岩样及直剪试验机-岩样系统的弹性回跳不稳定性。将试验机简化为具有一定高度和剪切模量的钢块,利用梯度塑性理论得到了直剪试验机-岩样系统的剪应力-剪应变的理论关系。当不考虑钢块的高度时,这一关系便蜕化为岩样的剪应力-平均剪应变的理论关系。如果试验机-岩样系统回跳,那么岩样可能失稳回跳,也可能不失稳回跳;当钢块高度及剪切模量比值越大,试验机-岩样系统越容易发生失稳回跳。当这一比值较大时,纵然岩样不回跳,系统也会回跳;当这一比值较小时,只有当岩样回跳,系统才会回跳;当系统不回跳时,试样必不回跳。试样回跳,必然导致系统回跳;如果试样不回跳,则系统可能回跳,也可能不回跳。理论结果可解释若干常见的实验现象。