《表1 煤岩试件裂纹平均扩展速度》

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《煤Ⅰ型动态断裂裂纹扩展规律试验与数值模拟研究》

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试验前首先选取一大块完整度较好的煤块，然后平行于层理面钻取直径为50 mm的圆柱体，再垂直于层理面将圆柱体切割为厚度为25 mm的圆盘。随后将圆盘按照试件中心线与层理面夹角分别为0°，22.5°，45.0°，67.5°和90.0°加工为5种半圆盘试样，然后在半圆盘试样底部中心垂直于底面切割宽度为1 mm，深度分别为4，7和10 mm的直切槽，再用0.1 mm厚度的金刚石线锯处理切槽尖端。最后，打磨半圆盘端面确保不平整度在0.01 mm范围内，并用0.1 mm厚度的金刚石线锯处理切槽尖端。加工完成的NSCB试样示意图如图1所示，其中切缝深度a分别设置4，7，10 mm，支座间距S为30 mm，半径R为25 mm，厚度B为25 mm，可知无量纲切缝深度α（切缝深度与试样半径的比值，a/R）分别为0.16，0.28，0.40，支座间距S与直径D的比值为0.6。层理角度θ为试件中心线与层理面之间的夹角，试样按层理角度分为5组，依次为0°，22.5°，45.0°，67.5°和90.0°，见表1。试样以22-4-5的形式进行编号，22表示层理角度为22.5°，4表示切缝深度为4 mm，5代表该条件下的第5个试样。