爆炸载荷下砂岩动态断裂特性的试验研究

• 作者: 万端莹 刘瑞峰 刘邦 朱哲明 李盟
• 来源期刊: 岩石力学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 岩石力学 爆炸载荷 砂岩 扩展速度 断裂韧度
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 页码范围: 445-454
• 页数: 10页
• 分类号: TU45
• 语种: 中文
• DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2018.1066

摘要

为研究爆炸载荷下砂岩的断裂特性,对3种砂岩试件进行爆炸试验,借助XRD(X-ray diffraction)衍射图谱分析测试和SEM(scanning electron microscope)电镜扫描,研究砂岩的成分、预制裂纹的扩展断裂面微观结构等,利用有限元软件ABAQUS建立数值计算模型,通过试验-数值法得出Ⅰ型裂纹的裂纹扩展速度、动态断裂韧度等参数.试验结果表明:(1)炮孔周边的砂岩主要以塑性破坏为主,扩展裂纹断面的破坏形态主要以脆性断裂为主,3种砂岩成分的不同表现出微观晶体破坏形式、裂纹扩展速度、断裂韧度等的不同;(2)动态裂纹的扩展速度不是一个定值,在扩展过程中有起伏变化,黑砂岩的速度要高于红砂岩和青砂岩;(3)黑砂岩的动态起裂韧度要高于红砂岩和青砂岩,并且动态扩展韧度与扩展速度基本成反比关系.