一维动静组合加载下岩石冲击破坏试验研究

被引:148
作者
李夕兵 [1 ]
宫凤强 [1 ,2 ]
高科 [1 ]
尹土兵 [1 ]
机构
[1] 中南大学资源与安全工程学院
[2] 瑞士洛桑联邦理工大学岩石力学实验室
关键词
岩石力学; 岩石材料; 动静组合加载; 动态强度; 吸收能;
D O I
暂无
中图分类号
TU452 [岩体力学性质及应力理论分析];
学科分类号
0801 ; 080104 ; 0815 ;
摘要
利用研制的岩石动静组合加载SHPB试验装置,系统研究岩石在一维动静组合加载下的冲击破坏特性。首先按照一维应力波传播理论,对动静组合加载的试验原理进行理论论证。试验过程中预先在轴向施加不同载荷,按照静载强度的20%,30%,40%,70%,80%和90%等6个系列进行,然后沿轴向进行冲击加载,考察岩石的临界破坏承载强度。研究结果表明:在临界破坏的情况下,动态冲击的应力–应变曲线(包括常规冲击和动静组合加载)最后都会出现总应变减小的现象,这是由于冲击过程中岩石内部储存弹性能释放所致。在轴向静压较小时,岩石的组合加载应力–应变曲线跟常规的冲击试验曲线类似;轴压较大时,岩石的组合加载应力–应变曲线没有初始的近似线弹性段,直接从非线性段开始。随着轴向静压的增大,岩石的抗冲击强度呈现出先增大后减小的趋势,大约在静载强度60%时,抗冲击强度达到最大值。在入射能较小时,岩石吸收的能量会缓慢增加,在入射能较高时,岩石吸能会快速增加。常规冲击下岩石的临界破坏模式为劈裂形式,动静组合加载下呈现压剪形式。
引用
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