采矿与安全工程学报 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (2): 379-386.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2022.0060

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高径比差异条件下花岗岩动态冲击能量耗散及破碎特征#br#

周俊,赵光明,孟祥瑞,吴旭坤,张启航,戚敏杰   

  1. 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽淮南232000
  • 出版日期:2023-03-15 发布日期:2023-04-19
  • 通讯作者: 赵光明,E-mail: guangmingzhao@163.com Tel: 13955471006
  • 作者简介:周俊(1994— ),男,江西省赣州市人,博士研究生,从事矿山岩石力学方面的研究。
  • 基金资助:
     国家自然科学基金项目(51974009);安徽省重点研究与开发计划项目(201904a07020010);安徽省“省特支计划”领军人才项目(T000508)

Dynamic impact energy dissipation characteristics of granite with different height-diameter ratios

  • Online:2023-03-15 Published:2023-04-19

摘要: 为研究不同高径比岩石在动态冲击中的能量特性和破碎特征,采用SHPB在冲击速度18.01 m/s条件下对不同高径比花岗岩进行动态压缩试验,结合岩样破坏形态,从破坏过程中的能量角度出发,分析高径比对透射能、反射能及岩样破碎块度的影响。结果表明:高径比为0.5~1的应力-变曲线出现“双峰”,次峰表现出明显的塑性特征,高径比越小越明显;透射能随高径比增大而减小,反射能随岩样高径比增大而增大;高径比为0.5~0.9的岩样反射能大小基本一致。不同高径比岩样能量耗散率在44.9%~56.1%,能量耗散严重。单位体积岩石破碎耗能随高径比增大而减小,且单位体积岩石破碎耗能大小与分形维数呈正相关,不同高径比花岗岩分形维数在1.94~2.536。在强冲击载荷下花岗岩呈劈裂破坏,岩样破碎块度尺寸随高径比增大而增大。

关键词: 冲击载荷, 高径比, 花岗岩, 破碎形态, 能量耗散

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