進行ΙΙ型破裂韌度試驗時，常遭遇到裂紋尖端同時存在拉應力與剪應力的情形，而通常脆性材料的抗剪強度大於抗拉強度，導致Ι 型破壞先於ΙΙ型破壞發生，而難以實現ΙΙ型破壞。也因試體破壞受拉應力影響，裂紋往往偏離原裂紋平面擴展。為了獲得ΙΙ型裂紋的剪切斷裂，必須有效的抑制裂紋尖端拉應力，產生有利於ΙΙ型破壞的應力條件。因此，本研究利用剪切盒試驗於與裂紋面相垂直的方向施加一定大小的壓應力，以壓剪聯合，實現ΙΙ型破壞的非純剪加載。並將試驗所得之破壞載重代入本研究所建立之數值模型，針對不同形式數值模型與裂紋長度、試體厚度、ΙΙ型破裂韌度值之影響。
本研究發現：裂紋長度增加，將會使破壞剪力降低。數值分析結果顯示，當裂紋長度與試體寬度比（ ）超過0.6後，裂紋的長度對於ΙΙ型破裂韌度值較無影響。試體厚度對於ΙΙ型破裂韌度值亦無明顯之影響。利用不同邊界條件之數值模型，可產生差異極大的結果，故本研究認為進行數值分析應與實際試驗狀況相同的案例二才能得到較佳之結果。

關鍵字：剪切盒，ΙΙ型破裂韌度

It is observed that in most Mode II fracture toughness testings, it always exist shearing stress and tensile stress at the same time at the notch tips. Because the shear strength of brittle materials is always known to be larger than its tensile strength, this reults in Mode I fracture prior to Mode II fracture and it is difficult to obtain the Mode II fracture toughness. In order to obtain a pure Mode II fracture, we must apply a compressive stress to restrain tensile stress at the notch tips. This study proposes a shear-box test to measure the Mode II fracture toughness of gypsum. The size effect for double-notched specimens has been investigated for different specimen thicknesses and notch lengths. This study also utilizes the finite element program to evaluate the corresponding stress intensity factors.
The study finds that the shear strength decreases when notch length increases. When notch length is equal to or larger than 0.6, Mode II fracture toughness becomes stationary. This study also finds that the variety of the thickness of the specimens has no influence on the Mode II fracture toughness. Three different scenarios of testing configurations are simulated by the finite element program ANSYS. The numerical results show that the scenario considering different material properties is the best fit for the realistic condition.

Keyword：Mode II fracture toughness, shear-box.

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