单轴拉伸作用下不等长裂纹相互影响的断裂力学分析

摘要

岩石中不同尺寸裂纹之间的相互作用是导致岩石破坏的一个关键因素.针对岩体中存在的众多不等长裂纹相互作用的问题,基于经典Kachanov方法,推导2条共线不等长裂纹受远场拉伸时的应力强度因子表达式,分析2条不等长共线裂纹间的相互作用和影响规律.计算求得的应力强度因子与应力强度因子手册上的结果能很好地吻合,验证所推表达式的正确性.研究结果表明,当小裂纹长度小于裂纹间距时,对大裂纹基本没影响;当大裂纹长度大于裂纹间距时,开始对小裂纹产生明显影响;当裂纹间距增大到等于大裂纹长度时,大裂纹对小裂纹几乎无影响.