基于半圆弯拉试验的煤样抗拉及断裂性能研究

摘要

为研究准静态加载条件下煤的抗拉及断裂性能,采用巴西圆盘劈裂法和半圆弯拉法对煤样进行抗拉性能对比测试;并开展不同切缝深度的半圆弯拉煤样断裂性能测试分析,探讨平面应变断裂韧度K_(IC)和J积分断裂韧度对评价煤的断裂性能的适用性,研究切缝深度对半圆弯拉煤样的2种断裂韧度测定结果的影响;并结合受载过程中煤样表面应变监测和破坏后试样的工业CT扫描图像分别对煤样受载变形特征和破坏后裂纹展布规律进行分析。研究表明:半圆弯拉试验更适于测定煤的抗拉强度;当量纲一化的切缝深度β=0.28时半圆弯拉煤样平面应变断裂韧度K_(IC)离散度最小;煤样的J积分断裂韧度离散度更小,且更适用于评价煤的断裂性能。