不同饱和度冻结红砂岩动态压缩性能及能量特性试验研究

作     者：贾蓬 卢佳亮 毛松泽 钱一锦 孙占阳 JIA Peng;LU Jialiang;MAO Songze;QIAN Yijin;SUN Zhanyang

作者机构：东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 

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：2023年第54卷第3期

页      面：1131-1140页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFC2903903) 国家自然科学基金资助项目(52174071)。 

主　　题：饱和度 冰冻岩石 动态压缩 分形维数 

摘      要：为研究饱和度对冻结红砂岩动态压缩性能及能量特性的影响,对饱和度分别为0,25%,50%,75%和100%的冻结红砂岩进行SHPB动态冲击压缩试验。研究结果表明:不同饱和度的冻结红砂岩破坏机制主要受未冻水弱化效应、冻结强化效应和冻胀损伤效应3种机制的影响;当饱和度低于25%时,未冻结合水对岩石的动态力学性能产生弱化作用;当饱和度介于25%~75%之间时,冻结强化作用占主导地位;当饱和度高于75%时,水冰相变导致的冻胀损伤占主导地位。冻结红砂岩的峰值强度、耗散能、能量利用率随饱和度的增加均呈先减小后增大再减小的三段式分布规律,且具有明显的应变率效应,而冻结红砂岩冲击压缩破坏的分形维数随饱和度的增加呈先上升后下降再上升的趋势。冻结红砂岩的冲击压缩力学性质及其能量特征均与冻结强化和冻胀损伤的相互作用密切相关。