冲击荷载下含双裂隙砂岩力学特性及裂纹扩展规律研究

为研究不同倾角对含裂隙砂岩动态力学特性及裂纹扩展规律，采用砂岩制备平行双裂隙的巴西圆盘试件，利用分离式霍普金森(SHPB)压杆进行0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°和完整试件的冲击劈裂拉伸试验，并结合DIC技术实时记录裂纹扩展演化规律和动态破坏全过程。结果表明:(1)不同倾角对动态拉伸强度影响显著，峰值强度均低于完整试件，当倾角为 45°时，峰值强度最小，倾角为 0°时，峰值强度最大;(2)不同倾角直接影响能量耗散率，且能量耗散率越高破坏越严重;(3)相对于完整试件的劈裂破坏，含裂隙试件破坏主要为 X 型拉-剪混合破坏，并存在六种类型裂纹聚集模式。(4)斜剪切裂纹萌生在试件上下半圆区 48°-130°临界区间内，除完整和倾角为0°试件外，其余试件均产生对向成对相同形式的剪切裂纹，且萌生时间迟于拉伸裂纹;(5)通过引入斜率均方指数(K)研究了应变集中速率，得出倾角为 15°时，应变集中和试件破坏过程持续时间最长。