扰动冲击下弱胶结红砂岩的能量耗散与分形特征

摘要：

为探索动态扰动后西部矿区软岩夹层的能量耗散规律和破坏模式,利用分离式霍普金森压杆装置对弱胶结红砂岩进行动态冲击破坏试验,分析该类红砂岩在受到不同加载速率、不同次数扰动冲击以及是否扰动的条件下,试样在相同加载速率破坏性冲击过程中的能量耗散与分形特征.试验结果表明:在不同速率扰动冲击作用下,随着扰动冲击次数的增加反射能递增而透射能和耗散能呈减小趋势,其中较高速率扰动冲击下试样的反射能高于低速率扰动冲击,耗散能则相反,且低速率扰动冲击下试样的耗散能、能量耗散率和能量耗散密度高于较高速率扰动冲击,表明低速率扰动冲击下试样的能量利用率更高;在破坏性冲击试验中,随着扰动冲击次数的增加,低速率扰动后试样的破碎程度相较于未扰动与高速率扰动更为严重,对应分形维数Db低速率扰动>未扰动>高速率扰动,表明分形维数与扰动冲击次数呈正相关,与扰动冲击速率呈负相关;在相同扰动冲击次数下,低速率扰动试样的Db所对应累积耗散能和耗散能密度高于较高速率扰动试样,而对应的累积反射能则相反.

关键词：弱胶结砂岩、扰动冲击、SHPB、能量耗散、分形维数

所属期刊栏目：44

分类号：TU458.3(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;陕西省自然科学基金重点项目

在线出版日期：2022-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：622-631