循环冲击下波阻抗定义岩石损伤变量的研究

摘要：

在动静组合加载试验系统上,对有轴向预应力的岩石进行循环冲击时无法测量其声波波速,以致于不能用声波波速值的变化研究此过程中岩石的损伤演变特性,为此提出了基于岩石波阻抗定义其损伤变量的方法.在理论上证明裂隙岩石的密度和纵波波速间具有良好的正向相关性,在同一损伤过程中,岩石的波阻抗与其纵波波速的相对变化量接近,根据密度和纵波波速都能反映岩石损伤的现实,得出基于岩石波阻抗定义岩石损伤的方法是可行的结论,并给出其定义损伤变量的表达式.根据一维应力波理论,推导出由入射波和反射波或透射波求解波阻抗的表达式.对利用霍布金森压杆装置进行试验时应力波在岩石试件两界面间多次透反射的过程进行了分析,在此基础上,确定了由试验数据计算循环冲击过程中岩石波阻抗的方法.对岩石试件进行了无初始应力的循环冲击试验,测量了岩石在每次冲击后的纵波波速,得出了基于波阻抗和纵波波速定义的损伤变量具有相同的变化趋势的结论,并分析了二者之间有差别的原因.研究结果表明,在入射能大小接近的循环冲击过程中,利用波阻抗定义岩石损伤变量的方法是可行的.

关键词：岩石力学、波阻抗、损伤变量、循环冲击、动静组合加载

所属期刊栏目：32

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划项目资助2010CB732004;国家自然科学基金项目资助10872218,50934006

在线出版日期：2011-07-15（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：1385-1393,1410