不同尺寸含裂缝岩样动态破坏特征的实验研究

作者：张盛; 喻炳鑫; 王峰; 马强; 安定超; 张旭龙

来源：采矿与安全工程学报, 2021, 38(05): 1045-1054.

DOI：10.13545/j.cnki.jmse.2021.0131

• SHPB
• CSTBD
• 应力平衡
• 破坏过程
• 尺寸效应
• 数字图像相关法

为研究不同尺寸含预制裂缝岩样遭受动态冲击过程中的变形和破坏特征,采用直径分别为50,100,150,200 mm的中心直裂缝巴西圆盘(CSTBD)试件,在压杆直径100 mm的SHPB系统上对试件进行相同速度下的径向动态冲击实验,结合应变片和数字图像相关监测系统(DIC)对圆盘2个平面的应变和位移的变化进行了监测,分析了加载过程中压杆上的波形、圆盘试件两端的应变、裂纹的起裂时间和圆盘表面的位移场等。研究表明:加载过程中试件两端的变形存在差异,预制裂缝前后裂尖起裂时间不一致,且这些差异随着圆盘直径的增大而增大;尺寸较小的试样更容易实现应力平衡,试件尺寸越大,应力平衡性越差。试件的破坏主要由拉应变引起,且预制裂缝的裂尖先于试件端部起裂,试件起裂之前的孕育时间、主裂纹的扩展时间与试件尺寸正相关。

• 单位
  河南理工大学