博 士 学 位 论 文
威远硅质粉砂岩的冲击损伤及损伤演化研究
作 者： 吴 帅 峰
学 院：力学与建筑工程学院
学 号： TBP140602024
学科专业： 岩 土 工 程
导 师： 刘 殿 书
2017 年 6 月
中图分类号： TB122 单位代码： 11413
密 级： 公 开
博 士 学 位 论 文
中 文题目： 威远硅质粉砂岩的冲击损伤及损伤演化研究
英 文 题 目：Study on Impact Damage and Damage Evolution of
Siliceous Siltstone of Weiyuan
作 者： 吴 帅 峰 学 号： TBP140602024
学科专业： 岩土工程 研究方向：爆破理论与岩石破碎
导 师： 刘 殿 书 职 称： 教 授
论文提交日期：2017 年 3 月 24 日 论文答辩日期：2017 年 6 月 1 日
学位授予日期：2017 年 6 月 21 日
中国矿业大学（北京）
摘 要
摘 要
爆破施工过程中，在工作面范围的岩体受爆破应力波作用发生破碎、剥离，
距工作面一定距离的岩体虽未在一次爆破应力波作用下发生破坏，但在往复式爆
破施工过程中，围岩在多次低幅值应力波冲击作用下会发生失稳、破坏。这一过
程中涉及到岩石在单次应力波作用下的动态力学特性及岩石在多次应力波作用下
的损伤演化和强度衰减特性。本文以硅质粉砂岩为试验对象，研究其在应力波作
用下的动态力学特性及损伤演化特征。
分离式霍普金森压杆（SHPB）装置是研究岩石动态力学特性的有效手段，本
文从 SHPB 试验的物理过程出发，分析得出试件与杆件间的波阻抗之比是影响应
力均匀的主要因素。并给出了不同波阻抗比情况下，试件内建立应力均匀时，应
力波在试件内的反射-透射次数。以 此原则选定铝合金杆为砂岩冲击试验的杆件系
统，计算得出砂岩和铝合金波阻抗之比为 ，建立应力均匀所需的时间为
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