在动态静态合效应下的裂深层岩石中岩石断裂的特征和机制分析
Jinjin Ge1, Yongqi Jia1, Wei Huang2
1School of Civil Engineering and Architecture, Anhui University of Science and Technology, Huainan, 232001, Anhui, China.
在动态负荷下研究破碎岩石发现,限制压力显著影响强度和故障模式. 裂纹角度影响断裂模式和峰值应力,对于深度工程安全至关重要.
科学领域:
- 岩石机械学 岩石机械学
- 地质技术工程 地质技术工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 岩石的不稳定性在深层工程中,如爆炸,取决于动态负载下的断裂岩石的行为.
- 了解断裂机制对于采矿和民用项目的安全和效率至关重要.
研究的目的:
- 为了研究动态负载下破裂岩石样本的机械性能和断裂模式.
- 分析先前存在的裂和应力状态 (无轴和三轴) 对岩石行为的影响.
主要方法:
- 分裂霍普金森压力棒 (SHPB) 测试是在具有先前存在裂的岩石样本上进行的.
- 活动限制压力加载装置模拟了单轴和三轴应力条件.
- 在冲击压缩下分析了断裂模式和机械性能.
主要成果:
- 动态压力强度显示在单轴应力下与裂纹角度有非单调的关系,但在限制压力下与角度增加.
- 限制压力将故障模式从轴应力转移到应力和剪切混合,这取决于裂纹倾斜.
- 在限制压力下预先存在的裂纹角度与更高的碎形尺寸和增加的峰值应力相关.
结论:
- 限制压力和应变率显著影响破碎岩石的动态强度和故障机制.
- 裂纹倾斜在确定裂纹传播,故障模式和动态负载下的整体岩石强度方面发挥着至关重要的作用.
- 这些发现为优化喷气作业和减轻深度工程项目中的岩石不稳定性提供了关键的见解.
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