单轴循环冲击下弱风化花岗岩的损伤演化
闫雷, 刘连生, 李仕杰, 杨道学, 刘伟
2020, 40(5): 053303. doi: 10.11883/bzycj-2019-0354
为研究爆破应力波作用下弱风化花岗岩的力学特性和损伤演化机理,利用直径50 mm的改进分离式Hopkinson压杆装置,开展以不同速度对花岗岩进行单次和等速循环冲击下的实验研究。研究结果表明:单次冲击中,用能量法确定的损伤阈值,可用于循环冲击实验中;不同应变率下弱风化岩石裂纹扩展阶段存在应力松弛平台,且随应变率升高而愈发明显,峰值应力与应变率呈正相关。等速循环冲击中,最大应力、应变与冲击速度呈正相关,与岩样累积冲击总次数呈负相关;损伤演化具有3个阶段呈倒S形,由其构建的双参数损伤演化模型拟合效果理想,且具有物理意义;利用模型中的参数αβ可计算中值点处的损伤度和相对循环次数,且与冲击速度正相关;不同损伤变量计算的损伤演化模型不同,合理定义损伤变量是必要的。
关键词: 弱风化花岗岩, 循环冲击, 损伤阈值, 演化模型