第5卷第1期采矿与岩层控制工程学报Vol.5No.12023年2月JOURNALOFMININGANDSTRATACONTROLENGINEERINGFeb.2023013024-1王雁冰,张瑶瑶,聂俊文,等.冲击荷载下含孔洞砂岩的力学特性[J].采矿与岩层控制工程学报,2023,5(1):013024.WANGYanbing,ZHANGYaoyao,NIEJunwen,etal.Mechanicalpropertiesofsandstonewithholesunderimpactload[J].JournalofMiningandStrataControlEngineering,2023,5(1):013024.冲击荷载下含孔洞砂岩的力学特性王雁冰1,2,张瑶瑶1,聂俊文1,刘家烨1(1.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083;2.深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京100083)摘要:通过在分离式霍普金森压杆装置上对含孔洞砂岩试件进行冲击试验,探究孔洞尺寸对砂岩动态力学性能的影响。基于试验结果,首先分析孔洞对砂岩岩样的强度和变形特性的影响规律;其次进行能量分析,揭示反射能量比、透射能量比和能量耗散比受孔径大小的影响;最后利用高速相机记录试件裂纹萌生、扩展、贯通直至破坏的全过程,探讨含不同孔径砂岩的裂纹扩展特征。试验结果表明,含孔洞砂岩岩样的力学参数(峰值应力、峰值应变)均显著低于完整岩样,降低幅度与孔洞直径密切相关,随着孔洞直径的增加,含孔洞砂岩的峰值强度与峰值应变均呈小幅减小趋势;在相同入射能量的条件下,随着孔径的增大,反射能量比增大,透射能量比减小,能量耗散率线性增大;随着孔径的增大,承受冲击加载后的试件其内部形成的贯通裂纹增多,试件的破碎块数也增多,且碎块尺寸减小。关键词:孔洞砂岩;SHPB;应力-应变曲线;破坏机制;能量分析中图分类号:TD315;TU45文献标志码:A文章编号:2096-7187(2023)01-3024-11MechanicalpropertiesofsandstonewithholesunderimpactloadWANGYanbing1,2,ZHANGYaoyao1,NIEJunwen1,LIUJiaye1(1.SchoolofMechanicsandCivilEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing),Beijing100083,China;2.StateKeyLaboratoryforGeomechanicsandDeepUndergroundEngineering,Beijing100083,China)Abstract:TheeffectofholesizeonthedynamicmechanicalpropertiesofsandstoneisinvestigatedbyperformingimpacttestsonsandstonespecimenswithholesusingthesplitHopkinsonpressurebardevice.Basedonthetestresults,firstly,theinfluenceofvoidsonthestrengthanddeformationcharacteristicsofsandstonesamplesisanalyzed,andtheenergyana...