為研究沖擊強度對巖石動態(tài)力學特性的影響,以改裝的霍普金森壓桿(SHPB)裝置對砂巖進行了不同沖擊強度下的動力學試驗,測得了動態(tài)應力-應變曲線和應力波波形。然后,基于試驗數(shù)據(jù)分析了沖擊強度對砂巖強度、應變特性以及能量耗散規(guī)律的影響。結果表明:動態(tài)應力-應變曲線未出現(xiàn)壓密階段直接進入彈性階段,沖擊強度越大,應力-應變路徑越長;巖樣以破碎形態(tài)為主,破碎程度與沖擊強度呈正相關;隨著沖擊強度增大,平均抗壓強度和平均應變呈線性增長,而平均應變率呈指數(shù)增長;平均抗壓強度和平均彈性模量隨平均應變率呈線性增加。沖擊強度越大,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)增長和對數(shù)降低。砂巖吸收能隨沖擊強度和平均抗壓強度分別呈指數(shù)關系和對數(shù)關系。由此表明,不同沖擊強度對砂巖應變特征、強度特征以及能量耗散具有顯著影響,適當增加沖擊強度可有效提高砂巖吸收能,進而提高破巖效果。

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【文章目錄】：
1 試驗材料及裝置
    1.1 砂巖試樣
    1.2 試驗裝置
2 試驗原理及方案
    2.1 測試原理
    2.2 應力波能量構成
    2.3 試驗方案
3 試驗結果與分析
    3.1 動態(tài)應力-應變曲線分析
    3.2 砂巖的動態(tài)抗壓強度特征
    3.3 砂巖的應變特征
    3.4 砂巖能量耗散規(guī)律
        3.4.1 能量構成與分布特征
        3.4.2 砂巖吸收能變化規(guī)律
4 結論



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