冲击载荷作用下岩石动态断裂试验研究

摘要：

以自行研制的可调速落锤冲击试验机进行加载,通过高速相机搭建数据采集系统,采用数字散斑相关方法作为试验的观测方法,开展5组不同预制裂纹长度的花岗岩试件在冲击载荷作用下的动态断裂试验.并对岩石Ⅰ型裂纹在冲击载荷作用下的位移场演化、裂纹动态断裂的裂尖张开位移、裂纹尖端的扩展历史、动态断裂的应力强度因子进行了定量研究.试验结果表明:对于单一试件而言,在落锤开始与岩石试件的边界接触到试件的预制裂纹开始扩展整个过程中,裂纹尖端的应力强度因子KⅠ呈递增趋势,KⅡ与KⅠ相比,相差1～2个数量级.对于不同预制裂纹试件,在落锤冲击加载作用下,总体表现为一定的预制裂纹长度范围内,随着预制裂纹的长度增加,裂纹尖端应力强度因子呈增加的趋势.

关键词：数字散斑相关方法、应力强度因子、裂纹扩展速度、岩石断裂、冲击载荷

所属期刊栏目：36

分类号：TU443(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金No.51474013;国家十二五科技支撑项目No.2012BAK09B06;煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放基金No.SKLCRSM10KFB11.

在线出版日期：2015-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：965-970