冲击载荷作用下砂岩的动力学特性及损伤规律

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• 责任者：朱晶晶^c中南大学 ; 李夕兵^c中南大学深部金属矿产开发与灾害控制湖南省重点试验室 ; 宫凤强 ; 王世鸣 ; 贺威^c湖南省长湘高速公路建设开发有限公司
• 刊名：中南大学学报（自然科学版）
• 出版年：2012
• 卷期：43^b7总215
• 关键词：砂岩 ; 载荷试验20^a损伤力学 ; 动力学
• 页码：2701～2707
• 索书号：P706.6/140
• 图表：^c表2参19插图
• 分类号：1600
• 文摘期号：2013/03

摘要

在单次冲击和重复冲击载荷作用下，利用大直径霍普金森压杆(SHPB)试验装置，对砂岩的动力学特性进行试验研究。从岩石的细观裂纹扩展和能量吸收的角度，分析岩石的破坏过程。基于Weibull分布的统计损伤理论，计算试件的损伤度，并结合应力‐应变曲线分析岩石损伤度的演化规律。研究结果表明：砂岩的动态抗压强度和单位体积吸收能均表现较强的应变率效应，分别与应变率呈指数函数关系和线性关系。在重复冲击试验中，随着重复冲击作用次数的增加，试件的弹性模量降低，屈服应变增加，屈服应力呈降低趋势。此外，损伤度随着应变的增加逐渐增大，在应力‐应变曲线的峰值强度处，损伤度出现一个明显的拐点，即在微裂纹进入不稳定扩展阶段，岩石损伤度迅速增大。