岩石在冲击压缩破坏过程中的能量演化分析

摘要：

从宏观热力学原理出发,分析岩石冲击压缩破坏过程中的能量演化过程,将作用于岩石系统的外部能量定义为输入能(ψ),内部自平衡能量分为可释放弹性应变能(ψe)和结构破坏能(ψd),通过岩石的SHPB试验分析各部分能量的变化,试验结果表明:岩石的冲击压缩过程实质上是岩石系统通过内部ψe和ψd与ψ的不断转化平衡的过程,当累积ψd达到某一极限时,发生冲击破坏,ψe转化为其他形式能量释放出来;岩石的破坏时间,ψ,ψe和ψd都与冲击速度密切相关,冲击速度越大破坏时间越短,ψ的累积总量、累积速度也越大;并且累积ψe的变化时间迟于累积ψ和ψd的变化时间,前者在100 μs后开始迅速增加,而后两者分别在75μs和50 μs后开始迅速增加;冲击压缩过程中破坏临界比也与冲击速度相关,并且破坏临界比增加越快,破坏后岩石的碎块尺度越小,碎块越多.

关键词：岩石力学、冲击破坏、可释放弹性应变能、结构破坏能、能量演化

所属期刊栏目：9

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51078350,51208506

在线出版日期：2014-01-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1477-1482