SHPB试验中高温下岩石变形破坏过程的能耗规律分析

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摘要利用带高温装置的? 100 mm分离式Hopkinson压杆试验系统进行不同高温下大理岩的SHPB试验，分析岩石在冲击破坏过程中的能量耗散特征，探讨冲击加载速率、入射能等对高温下大理岩能耗特征的影响，分析冲击破碎分维及破碎块度与能量耗散的内在联系。研究结果表明：同一高温下大理岩破碎的比能量吸收随着加载速率、入射能的增加均近似线性增加；破碎分维随比能量吸收的增加近似线性增长，而平均破碎块度随比能量吸收的增加逐渐减小，大致呈指数关系。同一高温下岩石的冲击破坏过程中，比能量吸收愈大，岩石的平均破碎块度就愈小，分形维数就愈大，岩石的破碎程度也就愈剧烈。从能量耗散的角度可以较合理地反映岩石变形破坏的全过程。

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关键词 ：岩石力学, 冲击破坏, 能量耗散, 分维, 高温SHPB试验

Abstract：Experimental studies of marble under different high temperatures and impact load are carried out by using the high temperature split Hopkinson pressure bar(SHPB) apparatus of 100 mm in diameter. The characteristics of energy dissipation and the influence of impact velocity and incident energy on the energy dissipation of marble during the impact process are analyzed. The relationships between the fractal dimension，average fragment-size and energy dissipation of marble are also investigated. The test results show that the specific energy absorption increases linearly as the impact velocity and incident energy increase at the same high temperature. Meanwhile，the fractal dimension increases linearly and the average fragment-size decreases exponentially with the specific energy absorption increasing. Under the same high temperature，the greater the specific energy absorption is，the smaller the average fragment-size is，the greater the fractal dimension is，the more severe fragmentation is. Consequently，the deformation and fracture process of marble can be reasonably reflected from the viewpoint of energy dissipation.

Key words： rock mechanics impact fragmentation energy dissipation fractal dimension high temperature split Hopkinson pressure bar(SHPB) test

收稿日期: 2012-05-24

引用本文:

许金余1，2，刘石1. SHPB试验中高温下岩石变形破坏过程的能耗规律分析[J]. 岩石力学与工程学报, 2013, 32(s2): 3109-3115.
XU Jinyu1，2，LIU Shi1. ANALYSIS OF ENERGY DISSIPATION RULE DURING DEFORMATION AND FRACTURE PROCESS OF ROCK UNDER HIGH TEMPERATURES IN SHPB TEST. , 2013, 32(s2): 3109-3115.

链接本文:

http://www.rockmech.org/CN/Y2013/V32/Is2/3109

[3]	鞠杨，李业学，谢和平，等. 节理岩石的应力波动与能量耗散[J]. 岩石力学与工程学报，2006，25(12)：2 426-2 434.(JU Yang，LI Yexue，XIE Heping，et al. Stress wave propagation and energy dissipation in jointed rocks[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2006，25(12)：2 426-2 434.(in Chinese)) " target="_blank">
[5]	赵阳升，冯增朝，万志军. 岩体动力破坏的最小能量原理[J]. 岩石力学与工程学报，2003，22(11)：1 781-1 783.(ZHAO Yangsheng，FENG Zengchao，WAN Zhijun. Least energy principle of dynamical failure of rock mass[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2003，22(11)：1 781-1 783.(in Chinese)) " target="_blank">
[6]	金丰年，蒋美蓉，高小玲. 基于能量耗散定义损伤变量的方法[J].岩石力学与工程学报，2004，23(12)：1 976-1 980.(JIN Fengnian，JIANG Meirong，GAO Xiaoling. Defining damage variable based on energy dissipation[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2004，23(12)：1 976-1 980.(in Chinese)) " target="_blank">
[1]	徐小丽，高峰，周清，等. 高温后岩石变形破坏过程的能量分析[J]. 武汉理工大学学报，2011，33(1)：104-107.(XU Xiaoli，GAO Feng，ZHOU Qing，et al. Energy analysis of rock deformation and failure Process after high temperature[J]. Journal of Wuhan University of Technology，2011，33(1)：104-107.(in Chinese)) " target="_blank">
[8]	谢卫红，高峰，李顺才，等. 石灰岩热损伤破坏机制研究[J]. 岩土力学，2007，28(5)：1 021-1 025.(XIE Weihong，GAO Feng，LI Shuncai，et al. Study on mechanism of thermal damage fracture for limestone[J]. Rock and Soil Mechanics，2007，28(5)：1 021-1 025.(in Chinese)) " target="_blank">
[9]	张连英，卢文厅，茅献彪. 高温作用下砂岩力学性能实验[J]. 采矿与安全工程学报，2007，24(3)：293-297.(ZHANG Lianying，LU Wengting，MAO Xianbiao. Experimental research on mechanical properties of sandstone at high temperature[J]. Journal o f Mining and Safety Engineering，2007，24(3)：293-297.(in Chinese)) " target="_blank">
[7]	左建平，周宏伟，方园，等. 甘肃北山地区深部花岗岩的热开裂试验研究[J]. 岩石力学与工程学报，2011，30(6)：1 107-1 115. (ZUO Jianping，ZHOU Hongwei，FANG Yuan，et al. Experimental research on thermal cracking of deep granite in Beishan region，Gansu Province[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2011，30(6)：1 107-1 115.(in Chinese)) " target="_blank">
[10]	RAVICHANDRAN G，SUBHASH G. Critical appraisal of limiting strain rates for compression testing ceramics in a split Hopkinson pressure bar[J]. Journal of the American Ceramic Society，1994，77(1)：263-267. " target="_blank">
[13]	谢和平，鞠杨，黎立云. 基于能量耗散与释放原理的岩石强度与整体破坏准则[J]. 岩石力学与工程学报，2005，24(17)：3 003-3 010. (XIE Heping，JU Yang，LI Liyun. Criteria for strength and structural failure of rocks based on energy dissipation and energy release principles[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2005，24(17)：3 003-3 010.(in Chinese)) " target="_blank">
[14]	谢和平，彭瑞东，鞠杨，等. 岩石破坏的能量分析初探[J]. 岩石力学与工程学报，2005，24(15)：2 603-2 608.(XIE Heping，PENG Ruidong，JU Yang，et a1. On energy analysis of rock failure[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2005，24(15)：2 603-2 608.(in Chinese)) " target="_blank">
[11]	王礼立. 应力波基础[M]. 北京：国防工业出版社，2005：52-60.(WANG Lili. Foundation of stress waves[M]. Beijing：National Defense Industry Press，2005：52-60.(in Chinese)) " target="_blank">
[2]	蔡美峰，何满潮，刘东燕. 岩石力学与工程[M]. 北京：科学出版社，2002：63-71.(CAI Meifeng，HE Manchao，LIU Dongyan. Rock mechanics and engineering[M]. Beijing：Science Press，2002：63-71.(in Chinese)) " target="_blank">
[4]	赵忠虎，谢和平. 岩石变形破坏过程中的能量传递和耗散研究[J]. 四川大学学报：工程科学版，2008，40(2)：26-31.(ZHAO Zhonghu，XIE Heping. Energy transfer and energy dissipation in rock deformation and fracture[J]. Journal of Sichuan University：Engineering Science，2008，40(2)：26-31.(in Chinese)) " target="_blank">
[12]	洪亮. 冲击荷载下岩石强度及破碎能耗特征的尺寸效应研究[博士学位论文][D]. 长沙：中南大学，2008.(HONG Liang. Size effect on strength and energy dissipation in fracture of rock under impact loads[Ph. D. Thesis][D]. Changsha：Central South University，2008.(in Chinese)) " target="_blank">
[15]	苏承东，郭文兵，李小双. 粗砂岩高温作用后力学效应的试验研究[J]. 岩石力学与工程学报，2008，27(6)：1 162-1 170.(SU Chengdong，GUO Wenbing，LI Xiaoshuang. Experimental research on mechanical properties of coarse sandstone after high temperatures[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2008，27(6)：1 162-1 170.(in Chinese)) " target="_blank">
[16]	李建林，陈星，党莉，等. 高温后砂岩三轴卸荷试验研究[J]. 岩石力学与工程学报，2011，30(8)：1 587-1 595.(LI Jianlin，CHEN Xing，DANG Li，et al. Triaxial unloading test of sandstone after high temperature[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2011，30(8)：1 587-1 595.(in Chinese)) " target="_blank">