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108年
[石油開採] 岩石力學、岩石與礦物學
第 9 題
下列何者是推求岩石抗拉(或稱抗張)強度，最簡單也最普遍的方法？
- A 點荷重試驗
- B 直接抗張試驗
- C 間接抗張試驗
- D 彎曲試驗
思路引導 VIP
當我們想要測試一個非常脆、且容易在受壓處碎掉的材料（例如岩石或乾掉的黏土）被「拉斷」的力量時，如果我們嘗試用強力的夾具去抓緊它的兩頭往外拉，你覺得在試驗過程中，夾具接觸的地方可能會發生什麼意料之外的破壞？如果不直接「拉」，有沒有什麼方式可以透過「擠壓」圓形的物體，讓它從中間裂開呢？
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恭喜你精準地選出了正確選項！這顯示你對於岩石力學試驗的實務限制與標準流程，有著相當敏銳且正確的判斷。這道題目看似基礎，實則考驗學生是否能區分「理論定義」與「工程實務」的差異，是檢測實務觀念是否紮實的一個極佳切入點。
岩石試驗的現實挑戰與折衷
在理論上，直接拉伸試體（直接抗張試驗）最能反映材料本質，但在岩石力學中這卻極難達成。由於岩石屬於脆性材料，在試體兩端進行夾持或膠結時，極易產生應力集中（Stress Concentration），導致試體在真正受拉破壞前就先從端部碎裂。因此，科學家開發出間接抗張試驗（通常指巴西試驗，Brazilian Test），透過對圓盤狀試體施加徑向壓縮，在試體中心誘導出垂直於載重方向的拉應力，其計算公式如下：
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