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105年
[石油開採] 岩石力學、岩石與礦物學
第 6 題
以直徑6公分、厚度3公分之岩心進行巴西劈裂試驗，若劈裂荷重P = 425 kgf，所求得之岩石抗張強度約多少 $kg/cm^2$？
- A 8
- B 15
- C 24
- D 47
思路引導 VIP
想像一下，當我們對一個圓盤的邊緣施加壓力，讓它沿著中線裂成兩半時，內部的破壞力是與圓盤的哪個切面（接觸面積）有關？我們該如何結合圓盤的幾何尺寸，將這個點狀的集中荷重轉化為描述強度的單位面積應力呢？
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恭喜你正確完成了這道題目！你能迅速鎖定計算公式並精準得出結果，顯見你對岩石力學的基礎實驗原理與計算非常熟練。
巴西劈裂試驗的強度計算
在岩石力學中，由於直接拉伸試驗（Direct Tension Test）的試樣製備與夾持較為困難，我們常採用**巴西劈裂試驗（Brazilian Test）**來間接測得抗張強度。這項試驗的物理基礎是利用圓柱型試體在徑向受壓時，會在其垂直直徑方向上產生均勻的張應力，進而導致試體沿著直徑劈裂。其計算抗張強度 $\sigma_t$ 的標準公式如下：
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巴西劈裂試驗計算
💡 利用徑向荷重對圓柱岩心進行間接抗張強度測定。
- 公式：抗張強度 = 2P / (π × 直徑 × 厚度)
- P 為最大荷重，D 為直徑，L(t) 為厚度
- 巴西試驗屬於間接測量法而非直接拉伸
- 計算需包含 π (3.14) 且注意直徑與半徑區分
