摘要:為探究巖石工程中較為常見的層狀復合巖體的動態力學性能,采用波阻抗差別較大的紅砂巖和灰砂巖'拼接'成層狀復合巖體試樣,利用分離式霍普金森壓桿(SHPB)試驗系統,分別對灰砂巖靠近入射桿和紅砂巖靠近入射桿2種情況進行不同沖擊速度下的沖擊壓縮試驗,對比研究應力波由硬入軟和由軟如硬2種情況下復合巖體應力波傳播特征、動態應力–應變關系以及能量耗散規律。理論分析復合巖體的受力特征和強度條件,同時結合超高速數字圖像相關(DIC)試驗系統對復合巖體的破壞特征進行研究。研究結果表明:(1)復合巖體的動態力學特性及能量耗散規律均具有明顯的應變率效應。(2)相同沖擊速度下,受波阻抗匹配關系影響,應力波由硬入軟和由軟入硬時復合巖體動力學特性差異性明顯。但是隨著沖擊速度的增大,兩者之間的差異逐漸減小,趨于一致。(3)復合巖體兩部分巖石破壞程度和破壞形式明顯不同。波阻抗小的紅砂巖破壞程度較波阻抗大的灰砂巖更為劇烈。紅砂巖以剪切破壞為主,且交界層面處紅砂巖后于其他區域紅砂巖發生破壞;灰砂巖以張拉破壞為主,高速下產生局部剪切破壞,且交界層面處灰砂巖先于其他區域灰砂巖發生破壞。
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