冲击载荷下灰岩的动力学特性及能量耗散规律

应用分离式霍普金森压杆实验装置，开展不同冲击速度与冲击次数作用下灰岩动力学特 性研究，并 结合核磁共振试验结果综合分析能量耗散规律及其原因。结果表明：不同冲击速度下灰岩轴向 应力随轴向应变 增加呈现出陡增—线性增加—非线性增加—快速跌落的变化趋势，不同冲击次数下的变化规律 与之类似，仅缺少 陡增阶段；随冲击速度增加，灰岩中峰值应力与变形模量基本上都随之线性增加；随冲击次数 增加，灰岩中峰值应 力先增加后减小，变形模量随之减小；灰岩发生劈裂破坏的条件是冲击次数为 3、冲击速度大 于 12.34 m/s 或者冲击 速度为 3.8 m/s、冲击次数大于 15；灰岩变形破坏典型阶段依次为端部裂缝生成阶段、裂缝 扩展并伴有微小块体崩 落阶段、裂缝快速延伸并劈裂破坏阶段；冲击载荷下灰岩变形破坏过程的本质是累计损伤诱致 灾变的过程；冲击 载荷作用下灰岩耗散能随冲击速度和冲击次数的增加而增加。研究成果可为金属矿山灾害防治 与安全高效开采 提供借鉴。

Dynamic Characteristics and Energy Dissipation Law of Limestone under Impact Loading