岩石压缩特性的率效应与动态增强因子统一模型

摘要

为了研究岩石材料在"静态-准静态-动态"范围内压缩特性的率效应,同时也为了克服现有静态和动态加载方法中试样尺寸存在差异的不足,在综合分析静力试验消除端部效应和动力试验试样受力平衡的基础上,统一采用φ25 mm×50 mm的圆柱形细花岗岩试样,分别利用INSTRON液压伺服试验机和SHPB冲击试验机,进行"静态-准静态-动态"范围内的压缩试验,获得压缩强度、峰值应变和切线模量随加载率(应变率)增加的变化规律。利用获得的实验数据也研究了应变率与加载率之间的关系,结果表明两者(分别取对数)之间存在很好的线性函数关系。为了描述岩石材料从低到高加载率(应变率)范围内的率效应,提出一种基于率效应的动态增强因子统一模型,之后分别以应变率和加载率作为基本参数,考察该模型对压缩强度、切线模量和峰值应变的适用性。研究结果表明,基于加载率效应的动态增强因子模型可以很好地描述压缩强度和切线模量的率效应规律。