《考慮凍融影響的岩石動態損傷特徵及能量耗散研究》是依託中南大學，由李傑林擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：考慮凍融影響的岩石動態損傷特徵及能量耗散研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李傑林
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在寒區礦山及岩土工程的爆破開挖中，凍融作用及衝擊荷載將對岩體破碎、穩定性及地質災害防治產生重要影響。針對目前缺乏對凍融影響下岩石動態損傷特性及能量耗散研究的現狀，本項目圍繞凍融影響下岩石的動態損傷特性這一研究主題，利用凍融試驗機、核磁共振儀和SHPB試驗系統開展凍融循環影響下的岩石內部裂紋擴展特徵測試和衝擊損傷實驗，旨在探討凍融作用對岩石衝擊損傷力學參數、細觀特徵參量及能耗規律的影響。項目通過宏、細觀相結合的方法，獲得凍融影響下岩石的動態損傷特性和能量耗散規律，建立細觀特徵參量與巨觀力學參數的關係，並通過孔隙率、核磁共振T2譜分布、能量耗精坑拘散、破碎塊度等因素分析凍融影響下岩石動態破壞過程的能量變化，研究凍融作用對岩石動態損傷能量耗散的影響機理，建立考慮凍融影響的岩石衝擊損傷演化方程及能耗方程，從而揭示出凍融影響下的岩石動態破壞機理，研究結果可為寒區岩石動力學研究和凍融災害防治提供理論基礎。
結題摘要
在寒區礦山及岩土工程的爆破開挖中，凍融作用及衝擊荷載將對岩體破碎、穩定性及地質災害防治產生重要影響。本項目以凍融影響下岩石的動態損傷特性為研究對象，利用凍融試驗機、核磁共振儀和SHPB試驗系統開展了凍融循環遙駝察影響下的岩石細觀結構損傷特徵測試擊禁和衝擊荷載實驗，獲得了凍融作用下岩石細觀結構劣化規律及動態力學參數，分析了考慮凍融影響的岩石動態損傷演化過程及能耗耗散規律，揭示凍融影響下的岩石動態破壞機理。主要取得了以下研究成果： （1）開展了棕放艱凍融循環影響下岩石動態損傷特性研究，建立了凍融因素與岩石動態力學參數之間的關係，獲得了凍融砂岩在衝擊載荷作用下的破壞特徵。 （2）利用核磁共振測試技術，研究了凍融影響下岩石孔隙結構劣化規律及動態力學特性，分析了凍融條件下岩石孔隙結構演化過程和動態破壞特徵，並構建了砂岩NMR參數與動態力學特性參數之間的關聯性。 （3）開展了凍融影響的花崗岩動態劈裂拉伸試驗，研究料紋束檔了凍融作用對砂岩拉伸強度和破壞模式的影響，揭示了凍融作用下砂岩動態拉伸的破壞整罪設榜機理。 （4）根據基於SHPB的岩石衝擊荷載實驗結果，分析了凍融作用下岩石的能量吸收特徵規律，掌囑殼設握了動靜組合載入條件下凍融岩石的能量耗散變化規律，以及衝擊荷載下凍融岩石壓縮破壞過程的能量耗散特性；對凍融影響下岩石的動態損傷變數進行了分析，建立了乾燥常溫、飽水常溫、乾燥凍結、飽水凍結四種環境條件下岩石損傷變數與凍融次數的關係。 本項目已發表論文14篇，其中SCI論文9篇，EI論文1篇，申請國家發明專利2項。研究成果為寒區岩石動力學研究、寒區礦山工程建設和凍融災害防治提供了理論基礎。
