中等加载速率下微波损伤砂岩的动态抗压强度及破坏机理

摘要

为了研究微波加热对岩石动态特性和破坏机制的影响,使用改进的分离式霍普金森压杆系统对微波辐射砂岩试样进行动态压缩试验。结果表明,微波辐射能有效降低砂岩的抗压强度。冲击荷载作用下试样呈现出3种不同的破坏模式:拉伸破坏、拉伸−剪切复合破坏和压缩−剪切破坏。利用实测的纵、横波速度计算得到的动态泊松比来描述砂岩的变形特征。随着微波功率和加热时间的增加,泊松比先下降后略有增加,转折点温度出现在244.6℃。此外,微观结构特征表明,微波辐射对岩石产生脱水、扩孔和致裂效应。基于岩石内部热应力和蒸汽压力,探讨微波辐射对岩石的损伤机理,为实验结果提供合理的解释。