中低应变率加载下弱胶结软岩动力学特性

摘要：

我国西部侏罗系煤层上覆巨厚白垩系富水软岩,为了解此类软岩在冲击荷载作用下的力学本构关系及损伤演化规律,利用Hopkinson压杆装置对干燥、饱和红砂软岩进行中低应变率下的冲击试验,结果表明:红砂软岩峰值应力、峰值应变均表现出明显的应变率效应,其中峰值应力与应变率呈指数关系;相同应变率下,干燥红砂软岩的强度大于饱和状态,对冲击荷载表现出更强的抵抗能力,但饱和红砂软岩的宏观破坏强度大于干燥状态;低应变率加载下,干燥红砂软岩出现负损伤;结合微观机理分析,低应变率下,水对红砂软岩的弱化作用占据主导地位,随着应变率的增大,在惯性效应和水的Stefan效应共同作用下,饱和红砂软岩的动态强度得到强化;基于Z-W-T模型和应变等效原理,建立了服从Weibull分布的损伤本构方程,经验证能很好的反映红砂软岩的动态本构关系,具有一定的工程实际意义.

关键词：红砂软岩、中低应变率、微观机理、损伤演化、本构关系

所属期刊栏目：26

分类号：TD235;TD31(矿山设计与建设)

资助基金：国家自然科学基金资助项目;中国博士后基金资助项目;陕西省自然科学基金资助项目

在线出版日期：2020-11-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：21-29