斜入射波扰动对岩石层裂的影响(英文)

作者:王世鸣; 王嘉琪; 熊咸瑞; 陈正红; 桂易林; 周健*
来源:Journal of Central South University (English Edition), 2023, 30(06): 1981-1992.

摘要

为了研究应力波斜入射作用下岩石的层裂特征,采用颗粒流程序(PFC)模拟了霍普金森压杆(SHPB)层裂试验。选用的试样斜截面角度分别为30°,45°和60°,分析了在5.2 m/s,5.6 m/s和6.2 m/s冲击速度下斜入射波对岩石层裂破坏的影响,并与90°截面试样进行比较。结果表明,当斜截面角度大于45°时,应力波遇斜截面直接反射成拉伸波,且拉伸波与压缩波交替出现,一旦反射拉伸波超过试样某一位置的抗拉强度,试样在该处发生拉伸破坏。当斜截面角度小于45°时,反射波在斜截面内与入射波多次叠加,诱使试样斜截面先发生层裂。此外,基于纵波传播理论,还推导了30°斜截面的应力函数,得出斜截面可能发生层裂的位置,与模拟结果吻合良好。