高應(yīng)變率下紅砂巖“凍傷效應(yīng)”
關(guān)鍵詞：紅砂巖 巖石動力學(xué) 耗散能 斷口形貌
摘要：對低溫凍結(jié)紅砂巖進行動態(tài)沖擊實驗,研究高應(yīng)變率下紅砂巖動態(tài)力學(xué)特性的溫度效應(yīng),運用損傷理論和能量理論,分析不同負(fù)溫對紅砂巖強度、損傷變量及能量耗散的影響,結(jié)合斷口形貌分析,探究紅砂巖在較低負(fù)溫下動態(tài)力學(xué)強度出現(xiàn)劣化的原因.研究表明:較低的負(fù)溫(-30℃后)會使紅砂巖出現(xiàn)'凍傷',導(dǎo)致高應(yīng)變率下巖石動態(tài)力學(xué)強度的急劇降低,宏觀上則容易出現(xiàn)動力擾動下的瞬時工程災(zāi)變.根據(jù)斷口形貌分析,較低的負(fù)溫會導(dǎo)致紅砂巖內(nèi)部組成物質(zhì)間界面處生成大量裂紋,這些裂紋尖端塑性變形能力差,在高應(yīng)變率加載下極易失穩(wěn)擴展發(fā)生低應(yīng)力脆性破壞,而膠結(jié)物由于組成礦物成分復(fù)雜更易受負(fù)溫影響,因此在動荷載和負(fù)溫雙重作用下往往是膠結(jié)物處先產(chǎn)生破壞,進而引起紅砂巖整體的破裂.
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