中等应变速率对砂岩破坏形态和力学性质的影响

• 作者: 丁卫华 尹小涛 李春光 王水林
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 颗粒流 砂岩 应变速率 破坏形态 裂纹 能量演化
• 年，卷（期）: 2010,（10）
• 页码范围: 1944-1949,1978
• 页数: 7页
• 分类号: TU443
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2010.10.017

摘要

以砂岩为研究对象.根据砂岩的颗粒分析试验、抗压强度、抗拉强度和强度试验结果,在颗粒流程序下,通过fish语言编程,虚拟实现了砂岩数值试件和单轴压缩试验,设计10-3、5×10-3、10-2、2×10-2、5×10-2、10-1、2×10-1s-1这7个应变率下的单轴压缩试验.分析应变率对砂岩破裂形态、裂纹数量和扩展、应力-应变曲线和能量转换的影响.结果发现:应变率的增加破坏了优势剪切带的发展,使得剪切带等速发展,材料由剪切破坏向锥形破坏发展;材料的力学性能表现出极大的伪增强,应力-应变曲线上扬、斜率提高、峰值提高,峰后曲线震荡剧烈;裂缝数量增多,其中拉裂缝减少,剪切裂缝增多;边界输入能量增加,造成加载过程中材料的摩擦能、动能和应变能单调增大,摩擦能增大说明剪切裂缝增多,动能增大说明破坏剧烈,应变能增大说明更容易产生岩爆现象.