单轴循环冲击下岩石的动力学特性及其损伤模型研究

利用改进的大直径shpb试验装置，对花岗岩试件进行单轴循环冲击压缩试验，分析花岗岩在循环冲击载荷下的力学特性及能量吸收规律。通过基于weibull分布的动态统计损伤模型计算岩石的累积损伤，结合试验曲线分析岩石累积损伤的演化规律。研究结果表明：随着冲击载荷循环作用次数的增加，变形模量变小，试件的屈服应变增大，峰值应力呈降低趋势。岩石的累积比能量吸收值随着冲击次数的增加而增大，且试件破坏前其值增加缓慢，试件破坏时其值急剧增大。基于weibull分布的动态损伤本构模型的计算曲线与试验曲线具有较好的一致性，该模型能反映岩石的强度与应变、应变率的关系。累积损伤随着循环冲击次数的增加而增大，其增加速率由小变大，试件破坏前累积损伤的增加较为平缓，其主要增量由最后一次冲击破坏产生。