6 a=30 0=60° =90 (b) -Tensile crack -Shear crack 图7试样的破裂模式.(a)起伏节理试样：b)平直节理试样 Fig.7 Fracture modes of specimens:(a)undulating joint specimens:(b)straight joint specimens 为了进一步深究起伏节理试样的破裂演化过程，以=45°试样为例对裂隙演化过程（图8）进行分析.由 图8可知，压密和弹性阶段节理附近无明显应变集中，不发生裂隙扩展：屈服阶段点时节理下端开始产生 小范围的应变集中，此后应变集中区逐渐向节理上端延伸，连接节理上下两端《6点时应力达到峰值19.83 MP,形成一条两端向纵向延伸覆盖节理的应变集中带，且节理下端附近应变集区的应变增大到0.32%： 应变软化阶段，c点时应力由峰值降至18.43MP,应变集中带的应变进变增加至0.63%，但应变集中带 无明显延伸：d点时应力降至17.43MPa,应变集中带扩展至试样上下两端人且最大应变增至1.75%，随后 应变集中带中的应变继续扩大，如e点和f点时对应的1主应变云图所际.起裂主要发生在峰值应力附近， 裂隙在峰后迅速扩展，当应力降至峰值应力的87.9%时，应变集中带扩展试样上下两端，此时的裂隙由损 伤带上众多微裂隙组成，当应力降至峰值应力的63%时，微破裂连接成肉眼可见的宏观裂隙 25 0096%0.1479%0.1450.191 17.96M 13.95 10 5.74M .0 --Sirain/% 41 60 0.27 023 022 图8=45起伏节理试样破裂随应力-应变的演化过程 Fracture evolution of the a=45 undulating joint specimen with stress-strain 3起伏节理尖端应力强度因子分析 为了进一步探究单轴压缩条件下起伏节理试样的破裂演化机理，基于DIC技术获取的试样表面位移场， 采用断裂力学方法计算起伏节理左右尖端的SF,分析起裂扩展机理，并为损伤本构关系的研究提供基础 Williams多项式是通过表面位移场求解应力强度因子的桥梁，其原理为将裂隙尖端坐标和应力强度因子作 为未知量，以裂隙尖端为坐标原点，假设裂隙面与X轴的负半轴重合，采用极坐标(，)表示裂隙尖端附近 的位移场（图9）方程组2-2)，如式(1)式(3)所示.6 α=0° α=30° α=45° α=60° α=90° (b) Tensile crack Shear crack 图 7 试样的破裂模式. (a)起伏节理试样；(b)平直节理试样 Fig.7 Fracture modes of specimens: (a) undulating joint specimens; (b) straight joint specimens 为了进一步探究起伏节理试样的破裂演化过程，以 α=45°试样为例对裂隙演化过程(图 8)进行分析. 由 图 8 可知，压密和弹性阶段节理附近无明显应变集中，不发生裂隙扩展；屈服阶段 a 点时节理下端开始产生 小范围的应变集中，此后应变集中区逐渐向节理上端延伸，连接节理上下两端；b 点时应力达到峰值 19.83 MPa，形成一条两端向纵向延伸覆盖节理的应变集中带，且节理下端附近应变集中区的应变增大到 0.32%； 应变软化阶段，c 点时应力由峰值降至 18.43 MPa，应变集中带的应变进一步增加至 0.63%，但应变集中带 无明显延伸；d 点时应力降至 17.43 MPa，应变集中带扩展至试样上下两端，且最大应变增至 1.75%，随后 应变集中带中的应变继续扩大，如 e 点和 f 点时对应的 e1 主应变云图所示. 起裂主要发生在峰值应力附近， 裂隙在峰后迅速扩展，当应力降至峰值应力的 87.9%时，应变集中带扩展至试样上下两端，此时的裂隙由损 伤带上众多微裂隙组成，当应力降至峰值应力的 63%时，微破裂连接成肉眼可见的宏观裂隙. 0.0 0.2 0.4 0.6 0 5 10 15 20 25 17.43MPa 18.43MPa 5.74MPa 12.50MPa 19.83MPa 17.96MPa 13.95MPa 4.08MPa 0.096% 0.147% 0.145% 0.191% Strain softening Yield Elasticity Stress/MPa Strain/% Compaction a b c d e f 1.14 0.52 -0.11 e1-Lagrange(%) 1.31 0.56 -0.18 e1-Lagrange(%) 1.41 0.57 -0.27 e1 -0.24 0.57 1.37 e1 e1 -0.23 0.69 1.60 -0.22 0.77 1.75 e1 4.44 2.11 -0.22 e1 6.35 3.13 -0.10 e1 图 8 α=45°起伏节理试样破裂随应力-应变的演化过程 Fig.8 Fracture evolution of the α=45° undulating joint specimen with stress-strain 3 起伏节理尖端应力强度因子分析 为了进一步探究单轴压缩条件下起伏节理试样的破裂演化机理，基于DIC技术获取的试样表面位移场， 采用断裂力学方法计算起伏节理左右尖端的 SIF，分析起裂扩展机理，并为损伤本构关系的研究提供基础. Williams 多项式是通过表面位移场求解应力强度因子的桥梁，其原理为将裂隙尖端坐标和应力强度因子作 为未知量，以裂隙尖端为坐标原点，假设裂隙面与 X 轴的负半轴重合，采用极坐标(r，θ)表示裂隙尖端附近 的位移场(图 9)方程组[22-23]，如式(1)~式(3)所示. 录用稿件，非最终出版稿