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179 / 2024-03-11 15:41:19
Experimental study on dynamic direct tensile fracture mechanism of thermally damaged sandstone
Impact loading; Brittle ductile transformation; Macroscopic breakage; Roughness; Microscopic damage
全体主题
摘要待审
明 李 / 中国矿业大学
皓 于 / 中国矿业大学
逸文 茅 / 中国矿业大学
付强 朱 / 中国矿业大学
克通 吴 / 中国矿业大学
抽象： 为探究热损伤岩石的动态拉伸断裂机理，对燃气区煤地下气化工程的安全性和围岩稳定性做出合理评价。本文以煤砂岩为研究对象，利用高温加载系统和分离式霍普金森拉杆（SHTB）试验系统，系统研究了高温热损伤煤砂岩在冲击载荷作用下的宏观拉伸损伤过程，并界定了热损伤砂岩脆性韧性转变的特点;基于分形理论研究了观察到的截面结构特征，定量分析了截面结构特性随冲击速度和热处理温度的变化规律;根据扫描电镜SEM观察结果，可以清楚地看出，砂岩受到了冲击速度和热处理温度的影响。基于SEM观测结果，明确了砂岩内部损伤特征和细裂隙特征，揭示了砂岩力学性能和损伤特征的损伤和断裂机理。结果表明：试件的宏观断裂基本发生在试件中部，碎片量随温度和冲击载荷的升高而逐渐增加;试样韧性随温度的升高呈现出先增大后减小的特点，应变速率对脆性延性特性的影响逐渐增大;断面结构参数基本表现为高程随冲击速度和温度高程的指数函数，剖面高程与温度呈二次函数关系;截面粗糙度显示二次函数关系;截面粗糙度显示与温度的二次函数关系。截面粗糙度系数随温度升高呈线性增大，随冲击速度增大呈指数增大;随着温度的升高，岩石破坏效应加剧，试件原有的微裂纹逐渐被穿透，拉伸断裂模式逐渐由脆性断裂向韧性断裂过渡。

 
重要日期

  • 会议日期

    05月29日

    2024

    至

    06月01日

    2024

  • 05月08日 2024

    初稿截稿日期

主办单位
中国矿业大学
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