冲击载荷下砂质泥岩破碎分形特征

冲击载荷下砂质泥岩破碎分形特征
孙卓越;吴拥政;周鹏赫
【期刊名称】《中国安全生产科学技术》
【年(卷),期】2024(20)6
【摘要】为研究砂质泥岩在冲击载荷下的破碎分形特征,采用霍普金森压杆试验装置,对砂质泥岩试样开展冲击压缩试验,探究其在5级冲击气压和2种长径比下的应力-应变曲线特征和破坏形态,并引入分形维数量化破碎程度和破碎块度分布,分析分形维数与加载值、强度值和能量值的关系。

研究结果表明:冲击载荷下砂质泥岩破坏演化主要分为裂隙压实段、以弹性变形为主的弹-塑性稳定段、以塑性变形为主的塑-弹性非稳定段、宏观破坏段4个阶段,对于冲击前长度20 mm砂质泥岩试样,在裂隙压实段试样被压缩至19.86 mm,压缩量为0.7%;冲击载荷下砂质泥岩试样呈劈裂破坏,且破碎块度分布具有较好分形规律,长径比0.4和0.8试样的分形维数与应变率、动态抗压强度、破碎耗能密度均呈正相关;相同冲击气压下,长径比0.4试样对应变率和动态抗压强度的敏感性较长径比0.8更强;当破碎耗能密度相同时,长径比0.4试样较长径比0.8的分形维数更大。

研究结果可为砂质泥岩顶底板巷道的防冲治理提供一定理论参考。

【总页数】7页(P133-139)
【作者】孙卓越;吴拥政;周鹏赫
【作者单位】中煤科工开采研究院有限公司;煤炭科学研究总院开采研究分院【正文语种】中文
【中图分类】X936;TU45
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