无约束径向载荷下不规则砂岩强度的颗粒尺寸效应研究

作     者：郝志斌 左宇军 刘镐 孙文吉斌 潘超 朱泽华 刘子琪 HAO Zhibin;ZUO Yujun;LIU Hao;SUN Wenjibin;PAN Chao;ZHU Zehua;LIU Ziqi

作者机构：贵州大学矿业学院贵州贵阳550025 贵州大学资源与环境工程学院贵州贵阳550025 加泰罗尼亚理工大学土木与环境工程学院西班牙巴塞罗那08034 山东科技大学矿山灾害预防控制教育部重点实验室山东青岛266590 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2022年第53卷第11期

页      面：4449-4462页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51774101,51964007) 贵州省高层次创新型人才培养项目(黔科合人才4011号) 贵州省矿山动力灾害预警与控制技术科技创新人才团队项目(黔科合平台人才5619) 贵州省科技支撑计划项目(黔科合支撑一般516) 矿山灾害预防控制教育部重点实验室开放基金资助项目(JMDPC202102) 贵州大学引进人才科研项目(贵大人基合字45) 

主　　题：不规则砂岩 尺寸效应 破裂力学特性 无约束径向载荷 能量 

摘      要：为探究无约束径向载荷下不规则砂岩颗粒的尺寸效应,采用物理试验与数值模拟分别研究相同高度、不同高厚比及不同高度、相同高厚比时砂岩颗粒的力学参数、破坏形式和能量规律,探讨不规则砂岩颗粒尺寸效应规律及影响因素。研究结果表明:在相同高度h、不同高厚比h/δ下,试件厚度增加,破坏形式由剪切破坏到劈裂破坏再到拉剪混合破坏,抗压强度和弹性模量增加,且当1≤h/δ≤1.25时趋于稳定;能量与厚度呈正相关;长度效应由端面摩擦主导;对不同高度相同高厚比试件而言,小尺寸砂岩颗粒峰值强度大,声发射次数多且分散;大尺寸砂岩颗粒峰值强度小,声发射次数少而集中;尺寸对砂岩颗粒破坏形式影响较小;体积效应由非均质性主导,均质度增加,体积效应减弱。