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Dynamic behavior of rock during its post failure stage in SHPB tests

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2017年第1期27卷 184-196页

作者：周子龙赵源江益辉邹洋蔡鑫李地元中南大学资源与安全工程学院长沙410083 中国中铁工程设计咨询集团有限公司北京100000 Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne(EPFL) School of ArchitectureCivil and Environmental EngineeringLausanne CH-1015Switzerland

In order to investigate the micro-process and inner mechanism of rock failure under impact loading, the laboratory tests were carried out on an improved split Hopkinson pressure bar （SHPB） system with synchronized measurement devices including a high-speed camera and a dynamic strain meter. The experimental results show that the specimens were in the state of good stress equilibrium during the post failure stage even when visible cracks were forming in the specimens. Rock specimens broke into strips but still could bear the external stress and keep force balance. Meanwhile, numerical tests with particle flow code （PFC） revealed that the failure process of rocks can be described by the evolution of micro-fractures. Shear cracks emerged firstly and stopped developing when the external stress was not high enough. Tensile cracks, however, emerged when the rock specimen reached its peak strength and played an important role in controlling the ultimate failure during the post failure stage.

关键词： rock dynamics post failure stress equilibrium crack evolution particle flow code

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