应力波作用下红砂岩复合动态断裂特征研究

摘要

为探究应力波作用下红砂岩的复合动态断裂特性，采用分离式霍普金森压杆和数字图像技术对带预制裂缝的半圆盘三点弯曲试样开展冲击加载实验，分析加载率、波长对红砂岩动态拉伸、断裂特征的影响。结果表明：(1)红砂岩试样加载率与动态抗拉强度、断裂韧度及破坏率均呈一次函数关系；断裂能随加载率增大而增长415.27%。(2)随着波长增加，动态抗拉强度增长742.14%,其中断裂能增长54.49%,但能量吸收率呈下降趋势；裂纹扩展平均速度增长4.09%,且首尾裂纹应变增长时间出现滞后现象；破坏率增长效应得到强化。(3)冲击速度8 m/s时试件主裂纹首尾监测点位的应变平均增加84.31%。

关键词

分离式霍普金森杆 / 半圆盘三点弯曲 / 应力波 / 复合断裂 / 数字图像相关