為研究沖擊強(qiáng)度對(duì)巖石動(dòng)態(tài)力學(xué)特性的影響,以改裝的霍普金森壓桿(SHPB)裝置對(duì)砂巖進(jìn)行了不同沖擊強(qiáng)度下的動(dòng)力學(xué)試驗(yàn),測(cè)得了動(dòng)態(tài)應(yīng)力-應(yīng)變曲線和應(yīng)力波波形。然后,基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了沖擊強(qiáng)度對(duì)砂巖強(qiáng)度、應(yīng)變特性以及能量耗散規(guī)律的影響。結(jié)果表明:動(dòng)態(tài)應(yīng)力-應(yīng)變曲線未出現(xiàn)壓密階段直接進(jìn)入彈性階段,沖擊強(qiáng)度越大,應(yīng)力-應(yīng)變路徑越長(zhǎng);巖樣以破碎形態(tài)為主,破碎程度與沖擊強(qiáng)度呈正相關(guān);隨著沖擊強(qiáng)度增大,平均抗壓強(qiáng)度和平均應(yīng)變呈線性增長(zhǎng),而平均應(yīng)變率呈指數(shù)增長(zhǎng);平均抗壓強(qiáng)度和平均彈性模量隨平均應(yīng)變率呈線性增加。沖擊強(qiáng)度越大,入射能和反射能值顯著提高而透射能變化不明顯,透射系數(shù)和反射系數(shù)分別呈冪函數(shù)增長(zhǎng)和對(duì)數(shù)降低。砂巖吸收能隨沖擊強(qiáng)度和平均抗壓強(qiáng)度分別呈指數(shù)關(guān)系和對(duì)數(shù)關(guān)系。由此表明,不同沖擊強(qiáng)度對(duì)砂巖應(yīng)變特征、強(qiáng)度特征以及能量耗散具有顯著影響,適當(dāng)增加沖擊強(qiáng)度可有效提高砂巖吸收能,進(jìn)而提高破巖效果。

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【文章目錄】：
1 試驗(yàn)材料及裝置
    1.1 砂巖試樣
    1.2 試驗(yàn)裝置
2 試驗(yàn)原理及方案
    2.1 測(cè)試原理
    2.2 應(yīng)力波能量構(gòu)成
    2.3 試驗(yàn)方案
3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.1 動(dòng)態(tài)應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析
    3.2 砂巖的動(dòng)態(tài)抗壓強(qiáng)度特征
    3.3 砂巖的應(yīng)變特征
    3.4 砂巖能量耗散規(guī)律
        3.4.1 能量構(gòu)成與分布特征
        3.4.2 砂巖吸收能變化規(guī)律
4 結(jié)論



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