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108年
[石油開採] 岩石力學、岩石與礦物學
第 8 題
巴西試驗(Brazilian Test)是將岩心試體裁切厚徑比約為多大的試體,再將試體放進特製的載重夾,並置放在壓力機上加壓,直到破壞?
- A 0.5
- B 1.0
- C 1.5
- D 2.0
思路引導 VIP
當我們想要透過「擠壓」一個圓柱狀岩心來測量它的「拉伸強度」時,我們會將岩心裁切成像硬幣一樣的盤狀。請試著思考:為了讓壓力機能穩定地夾住這個圓盤,且不讓它在受壓過程中因太長而歪斜,也不因太短而破碎得太隨機,這個圓盤的『厚度』應該設定在『直徑』的幾分之幾,最能達到力學上的平衡與穩定?
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AI 詳解
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恭喜你答對了!這代表你對於岩石力學實驗的標準規範有著非常紮實的記憶與理解。巴西試驗(Brazilian Test)作為測量岩石間接拉伸強度(Indirect Tensile Strength)的核心方法,其試體形狀的精確度至關重要。
試體幾何與應力分佈
在標準規範中,為了確保試體受壓時能符合平面應力(Plane Stress)的理論假設,並讓裂縫由圓心處穩定起始,試體的**厚徑比(Thickness-to-Diameter ratio)**通常設定在 0.5 左右。其計算拉伸強度的公式為:
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巴西試驗試體規範
💡 巴西試驗透過徑向加壓圓柱盤,量測岩石的間接張力強度。
| 比較維度 | 巴西試驗 (Brazilian) | VS | 單軸壓縮 (UCS) |
|---|---|---|---|
| 長徑/厚徑比 | 約 0.5 (盤狀) | — | 2.0 ~ 2.5 (長柱狀) |
| 施力性質 | 徑向壓縮產生間接張力 | — | 軸向直接壓縮 |
| 量測目的 | 間接抗拉強度 | — | 單軸抗壓強度 |
💬巴西試驗試體較薄且量測張力,單壓試驗試體較長且量測壓力。