冲击荷载循环作用下砂岩动态力学性能的围压效应研究

利用带围压装置的霍普金森压杆设备对砂岩在不同围压等级、不同应变率下的动态力学性能进行试验研究，分析了砂岩在冲击荷载循环作用下的累积比能量吸收值，损伤度与围压等参量之间的关系。研究结果表明：在围压作用下，砂岩的应力-应变曲线出现较明显的屈服平台，具有明显的脆性-延性转化特征。随着冲击荷载循环作用次数的增加，材料的弹性模量变小，试样的屈服应力降低，屈服应变有所增加。在冲击荷载作用下，砂岩的能量吸收率随着应变率的增加而提高，随围压的增加而减小。此外，岩石循环冲击损伤演化过程存在围压效应，当围压逐渐增大时，砂岩损伤度的增加随累计比能量吸收值增加的趋势变缓，其抗冲击损伤的能力增强，即围压越高，试件达到相同损伤度所需要耗散的能量越多。得到了损伤度随累积比能量吸收值和围压变化的关系式。