Resumen

La predicción de la fractura de rocas es esencial para comprender el mecanismo de falla de las rocas. La prueba de flexión de tres puntos ha sido uno de los experimentos más populares para la determinación de los parámetros de fractura de roca. Sin embargo, la iniciación y propagación de grietas en vigas de roca con muesca central y muesca desplazada no han sido completamente comprendidas. Este artículo desarrolla un método numérico para modelar la fisuración de vigas con muescas basado en el método de elementos finitos extendidos no locales (es decir, XFEM) y un modelo de fractura mixta de roca. Se presenta un ejemplo para demostrar la aplicación del método numérico y se verifica con resultados experimentales. Se obtienen el desarrollo de la longitud de la grieta, el patrón de la grieta, las aperturas de la grieta y los desplazamientos de deslizamiento, y la curva carga-desplazamiento de la boca de la grieta (P-CMOD). Se investigan y discuten los efectos de la ubicación de la

• Materias:Modelo de rigidez Desempeño estructural Fallas estructurales Estructuras de membrana
• Subjects:Stiffness model Structural performance Structural failures Membrane structures
• Palabras claves:Predicción; Fractura de roca; Prueba de flexión de tres puntos; Iniciación de grietas; Propagación; Viga entallada; XFEM; Modo mixto; Método numérico; Longitud de grieta; Patrón de grieta; Desplazamientos de deslizamiento; Curva de carga-desplazamiento de la boca de la grieta; Ubicación del entalle desplazado; Propiedades mecánicas; Carga máxima; Fractura en modo I; Fractura en modo II; Desviación de grieta; Energía de fractura; Pendientes pre-pico; Pendientes post-pico.
• Keywords:Prediction; Rock fracture; Three-point bending test; Crack initiation; Propagation; Notched beam; XFEM; Mixed mode; Numerical method; Crack length; Crack pattern; Slipping displacements; Load-crack mouth of displacement curve; Offset notch location; Mechanical properties; Peak load; Mode I fracture; Mode II fracture; Crack deflection; Fracture energy; Prepeak; Postpeak slopes.