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金属矿山 ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (3): 53-.

• 采矿工程 • 上一篇    下一篇

冲击荷载作用下闪长岩动力学特性和损伤本构研究

雷 涛1,2 钱正昆2 叶海旺1,2 李立峰1,2 余梦豪2 康普林2 邓毕军2 
李 志2 雷丙响2
  

  1. 1. 关键非金属矿产资源绿色利用教育部重点实验室,湖北 武汉 430070; 2. 武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北 武汉 430070
  • 出版日期:2025-03-18 发布日期:2025-04-11

  • Online:2025-03-18 Published:2025-04-11

摘要: 岩石的动力学特性及其损伤演化规律是保证岩体工程高效作业和安全防护的基础性问题。为研究不 同应变率下的闪长岩动态力学性能和损伤演化规律,利用分离式霍普金森杆(SHPB)试验系统对闪长岩开展了4 种 冲击气压下的动态压缩试验,分析了不同应变率下闪长岩的动力学特性、破碎形态和破碎块度分布规律;基于Weibull 统计函数和统一强度理论,建立了闪长岩动态损伤本构模型,并利用Weibull 分布参数m、F0 和应变率的相关关系对 建立的损伤本构模型进行了合理修正。结果表明:闪长岩动力学特性具有显著的率相关性,动态强度增长因子(DIF) 和应变率的立方根(ε· 1/ 3)呈线性正相关,软化因子(K)和ε· 1/ 3 呈线性负相关;破碎体形态主要为类圆锥状、细粒状和 粉末状,并且破碎程度随应变率(ε· )增大逐渐加深,碎块中细粒状和粉末状的质量占比随ε· 增大逐渐加大;平均破碎 粒径和能量利用率随ε· 增加线性减小,能耗密度随ε· 增加呈多项式函数递增;修正后的动态损伤本构模型与试验曲 线具有较好的一致性,能较准确地描述冲击作用下的闪长岩应力—应变曲线变化规律。

关键词: 闪长岩 SHPB 动力学特性 破碎特征 动态损伤本构模型