岩石破坏的尺度律及其岩石力学实验研究

当结构尺寸大小不同时，其变形和破坏行为也不相同，称之为尺度律。"尺度律是一切物理理论中最重要的方面。"在各种材料中，岩石等准脆性材料破坏的尺度律研究尤其困难，是近二十年来研究的一个热点和前沿问题。申请项目采用数值计算与实验测试和破断面微观观察相结合的研究方法，研究岩石破坏的尺度律，并用岩石平台巴西圆盘和带人字型切槽的巴西圆盘试样，进行材料试验机的静态和荷普金森杆的动态实验。把断裂过程区和和破裂面形态作为重要的影响因素加以考虑，从理论上和实验上确定岩石破坏特征尺寸。研究三维构形岩石试样的几何非相似性条件。对动态加载增加对时间特征尺度的考虑。实现跨越不同尺度与层次的研究。预期成果有助于建立新的岩石强度与破坏理论。在岩石材料力学性能测试方面，基于尺度律提出岩石试样合理的尺寸范围和岩石抗拉强度和断裂韧度新的计算公式，实质性地改进国际岩石力学学会关于岩石抗拉强度和断裂韧度试验的两个建议方法。