冲击荷载作用下岩石动态力学特性及破裂特征研究

发布时间：2018-01-09 02:03

  本文关键词：冲击荷载作用下岩石动态力学特性及破裂特征研究　出处：《岩石力学与工程学报》2017年10期 　论文类型：期刊论文

  更多相关文章： 岩石力学 分离式霍布金斯压杆 率效应 细观离散元 动态损伤及破碎

【摘要】：采用分离式霍布金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)试验系统对灰岩,白云岩和砂岩3类岩石进行动态冲击试验,得到岩石的动强度因子,耗散能密度及破碎尺寸与应变率的变化关系。在此基础上结合晶体离散元方法,采用高分辨率扫描和图像处理技术建立了晶体尺度试样模型,研究岩石材料高应变率力学特性和损伤特征。通过与室内SHPB试验对比,验证数值模拟的准确性。结果表明:岩石材料的动态屈服强度具有明显的率相关性,但弹性模量没有随应变率的增加而显著增加;在高应变率下,材料的动强度因子与应变率更符合Ханукаев公式;随着应变率的增加,岩石的破坏形态出现完整型→劈裂破坏→粉碎性破坏转化,这是由细观裂纹的激活数目以及裂纹间的相互作用关系所决定的。裂纹密度的变化和扩展路径的选择是材料动断裂机制,其宏观表现为材料的率效应和破碎成形。
[Abstract]:Using split Hopkinson pressure bar ( SHPB ) test system , dynamic impact tests on limestone , dolomite and sandstone type 3 rocks are carried out to obtain the dynamic strength factor , dissipation energy density and fracture size and strain rate of rock materials .

【作者单位】： 中国科学院武汉岩土力学研究所岩石力学与工程国家重点实验室;莫纳什大学土木工程系;中国科学院大学;贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51439008,41572307) 国家留学基金委资助项目(201604910678)~~
【分类号】：TU45
【正文快照】： 岩石在高应变率作用下的变形特征,破坏强度及断裂韧度受微观破坏机制的影响表现为明显的率依赖性[1]。根据应变率范围,岩石加载可分为蠕变、准静态、中等应率变、高应变率及超高应变率加载5个方面(见图1[2-5])。一般而言,冲击及爆炸荷载作用下的岩石受力特征是高应变率及超高

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本文编号：1399531