不同冲击速度下岩石破坏能量规律的实验研究.pdfVIP

第36卷第 12期 煤 炭 学 报 Vo1．36 No．12 2011年 12月 JOURNALOFCHINA COALSOCIETY Dec． 2011 文章编号：0253—9993(2011)12—2007—05 不 同冲击速度下岩石破坏能量规律的实验研究 黎立云 ，徐志强，谢和平 ，鞠 杨 ，马 旭 ，韩智超 (1．中国矿业大学 (北京)力学与建筑工程学院，北京 100083；2．四川大学 建筑与环境工程学院，四川 成都 610065) 摘 要：对砂岩试件进行了动态霍普金森杆冲击破坏实验和静态加压破坏实验。对于动态冲击实 验 ，得到 了不同冲击速度下岩石试件破坏时的总吸收能、总耗散能和相对应的损伤变量。对于静态 加压实验 ，得到了破坏时的总吸收能。并对两种实验条件下的破坏总吸收能进行 了对比分析。实 验结果表明，对于砂岩试件，若在单轴压缩下和动态冲击下得到同等程度 的破坏，前者会 比后者消 耗更 多的能量。 关键词 ：动态冲击；破坏总吸收能；静态加载 ；耗散能；损伤变量 中图分类号 ：TD315．1 文献标志码 ：A Failureexperimentalstudyonenergylawsofrockunder differentialdynamicimpactvelocities U Li—yun ，XU Zhi．qiang ，XIE He—ping ，ju Yang ，MA Xu ，HANZhi—chao (1．SchoolofMechanicsandCivilEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing)，Bejiing 100083，China；2．CollegeofArchitectureand Environment，SichuanUniversity，Chengdu 610065，China) Abstract：Thedynamicimpactexperimentsand staticloadingexperimentsforsandstoneswereconducted．Indynamic impactexperiments，the dissipated energy and the totalabsorbed energywere calculated during sandstonefailure processunderthedifferentimpactvelocity．Inthestaticloadexperiments，thetotalabsorbedenergyofsandstoneswhen failurewascalculated．Besides，thefailureabsorbed energyunderdynamicimpactandstaticloadwascontrastedand analyzed．Theexperimentresultsshow that，inordertoachievethesamedamagedegree，thesandstonecandissipate moreeneryg understaticuni—axialloadthanthatunderdynamicimpact． Keywords：dynamicimpact；failureabsorbedeneryg ；staticloading；dissipatedeneryg ；damagevariable 近期在煤爆 、岩爆及煤与瓦斯共采领域的研究 否会 比静态下破坏需要消耗更多的能量?本文 旨在 中，都要研究煤体或岩体的能量释放问题 ，也即煤体 通过不同速度下的动态冲击实验与静态实验相比较， 或岩体的结构失稳 问题。岩石变形破坏是能量释放 弄清这一 问题 。本文的对比实验研究结果表明，动态 与能量耗散 的综合结果 。可释放应变能是煤体 下破坏时，尽管岩石的强度趋于更高，但试