Shear fracture analysis for brittle materials

This study investigates the failure mechanism of a discrete crack in brittle materials under a pure shear loading system Three types of homogeneous rocks were tested under shear loading, namely hydrostone, sandstone, and granite, thus representing low, medium, and high strength materials respectively. As a result of this research, a method for creating a shear fracture in brittle materials under pure shear loading conditions was developed. The shear test device is portable and uses a laboratory compression test machine for load generation. The test method was used to estimate the shear fracture toughness of sandstone and sierra white granite samples. Some brittle materials are so weak in tension relative to shear that tensile rather than shear fractures are generated in pure shear loading. Nous étudions le mécanisrne de rupture d’une fissure discrète dans les matériaux cassants sous un système de chargement de cisaillement pur. Trois types de roches homogènes ont été testés sous un chargement de cisaillement, c’est-à-dire, Hydrostone grès et granit qui représentent les matériaux de résistance faible, moyenne et élevée respectivement Par suit de cette recherche, une méthode a été développée pour créer une fracture dé cisaillement sous les conditions de chargement de cisaillement pur. L’appareil a l’essai de cisaillement est porttif et utilise une machine à l’essai de compression en laboratoire pour générer la pression. La méthode d’essai a été utilisée pour estimer la ténacité de fracture de cisaillement pour les échantillons gréseux et graniteux blancs de Sienne. Certains matériaux cassants sont tant faible à tension relative que les fractures de tension plutôt que de cisaillement sont générés sous un chargemen de cisaillement pur. Diese Untersuchung haldelt es sich urn das Bruchmechanismus von Einzelrißbildung unter reinem Scherkraft-belastungsystem. Drei homogene Gesteinstypen sind untersucht worden, nämlich künstlicher Anhydrit, Sandstein und Granit, welcher niedrige, mittlere und höhere Materialsfestigkeit entsprechend repräsentiert. Durch diese Untersuchung ist eine Methode entwickelt worden, daß eine Rißbildung der spröden Materialien unter reinen Scherbelastunqsbedingungen ermöglicht Das Scherversuchsgerät ist tragbar und für die Labordruckversuchsmaschine zu benuzen. Diese Versuchsmethode ist eingesetzt, urn die Scherbruchszähigkeit der Sandsteins-und Sierra Weißgranitsproben zu bestimmen. Einige spröde Matreialien sind so schwach in Zugbelastung im Vergleich mit Scherbelastung, daß mehr Zug- als Scherrisse unter reiner Scherbelastung entstanden sind.