Analysis of Micro- to Macro-Mechanics in Granitic Rock: Experimental Observation and Theoretical Consideration

화강암질암에 대한 미시적에서 거시적 손상역학의 해석 : 실험 및 이론

Local stress concentrations often cause new micro-damaging induced by a healed pre-existing defects, and the macro-damage is developed by propagation and coalescence of the micro-damage. The micro-damage causes non-linear deformation in rock material. Considerable work has also been applied to describe mathematically the behavior of cracks under stress. Although these mathematical models can usually be made to agree quite well with the measured data, but it is questionable how well the models describe real rock including microcracks in pre-failure state, such as their micro-damage mechanisms. In the present study, micro-damage initiation and propagation in granitic rock under increasing stress were observed directly. Furthermore, a stress analysis considering the bisphere model was carried out using the homogenization theory to analyze the mechanics of the stress-induced micro-damage.

기존 미소결함에서의 국소적 응력집중은 새로운 미시적 손상의 원인이 되고, 이러한 미시적 손상은 또한 거시적 손상으로 발달하게 된다. 이들 미시적 손상에서 거시적 손상으로의 바달은 그 암석 및 암반의 변형특성으로 나타난다. 지금까지 응력하에서의 미소크랙의 거동에 대한 연구는 많이 되어왔으나, 실제암석의 파괴전 상태에서 미소크랙거동에 대한 역학적 해석은 아직 미비한 실정이다. 본 연구에서는 새로이 개발한 시험장치에 의한 정밀한 관찰로 손상 발달에 대한 이해를 더하였으며, 수학적 균질화 이론에 의해 수치해석 함으로서 그 역학성을 검토하였다.