摘要
为研究两种珊瑚礁灰岩在冲击荷载下的动态力学特性和损伤特征,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,对珊瑚格架灰岩和珊瑚砂屑灰岩进行10~190s~(-1)应变率范围内的冲击压缩试验,得到不同应变率下礁灰岩的应力-应变曲线,分析试验中试样的动态峰值应力和弹性模量的应变率效应及能量耗散规律,并结合高分辨率CT扫描和图像处理技术,揭示试样的损伤破坏特征。结果表明:格架灰岩和砂屑灰岩的应变率阈值分别在14.4s~(-1)和32.3s~(-1)附近,当应变率超过阈值时,应力-应变曲线的压密阶段明显增加,且砂屑灰岩的增加更为明显;动态峰值应力随应变率的增大呈幂函数增长,动态弹性模量与应变率满足负指数关系;格架灰岩对能量的吸收能力整体强于砂屑灰岩;中高应变率下格架灰岩的损伤裂纹以骨架扩展贯通为主,呈脆性劈裂破坏,而砂屑灰岩主要发生穿孔传播,呈压碎破坏模式,研究成果对岛礁工程建设中动力灾害的预防具有一定的指导意义。
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