冲击荷载作用下花岗岩动态力学性能及能量耗散特征研究

摘要

在冲击荷载作用下，岩体的力学性能及能量耗散规律相比于静载时具有差异性，研究岩体动态破坏规律可为工程爆破提供新的参考方法。文章以花岗岩为对象，采用分离式霍普金森压杆系统做冲击试验，分析其单轴冲击下的应力-应变曲线、宏观破坏形态及能量耗散特征，并基于能量平衡理论引入储能效率表征其能量储存能力。结果显示：花岗岩受单轴冲击时，应力-应变曲线依次经历弹性、塑性变形及破坏阶段；动态抗压强度存在应变率效应；试样破坏程度随应变率增加，从较完整向碎裂、粉碎状态过渡；入射能、反射能、透射能和吸收能随应变率线性增长，通过储能效率可定量分析单位时间内能量损耗规律。

关键词

冲击荷载 / 应变率效应 / 能量耗散 / 储能效率 / 破坏形态

基金资助

国家自然科学基金面上项目(42172310); 泰山学者工程专项经费资助项目(tsqn202408226,tsqn202312192)