Page 64 - 《爆炸与冲击》2026年第5期

第 46 卷 田浩帆，等： 基于PAWN全局敏感性分析与智能优化算法的岩石RHT本构参数反演 第 5 期

1.1 试验直接获取参数
现以石灰岩为例，将岩石试件尺寸制作为 50 mm×25 mm 和 100 mm × 50 mm 等 2 种类型，前者用于
静态巴西劈裂和动态冲击压缩试验，后者用于常规三轴压缩试验。通过 RMT 液压伺服试验机在加载率
为 0.5 mm/min 时进行准静态作用下的单轴压缩和巴西劈裂试验各 5 组，单个岩样为一组，以获取岩石的
f t =6.98 MPa；杨氏模量 E=51.70 GPa，泊
基本力学参数。测得单轴抗压强度 f c =99.80 MPa，单轴抗拉强度

υ =0.22，剪切模量 G=21.18 GPa；分别进行围 表 2 三轴压缩试验结果
松比
压为 1、2、4、6、8 MPa 下的三轴压缩试验，每 Table 2 Triaxial compression test results
2 个岩样为一组，其结果如表 2 所示，表 2 中， σ 1 σ 2 (= σ 3 )/MPa σ 1 /MPa p/MPa σ f /MPa σ r /MPa
σ 2 = σ 3 为侧向 0 99.80 39.16 99.80 24.50
为试验加载过程中的轴向压力，
σ f 为失效应力，在常规 1 115.50 43.40 114.50 39.02
围限压力， p 为静水压力，
，
三 轴 压 缩 试 验 中 p = (σ 1 +2σ 2 ) σ f = σ 1 −σ 3 σ r 2 126.20 52.20 124.20 49.19
，

为残余应力。采用天平法和质量法以及波速测 4 148.60 49.65 144.60 57.24
ρ 0 =2.76 g/cm ，初始孔 6 136.96 69.72 133.96 60.20
3
试仪获取岩石的初始密度
c 0 =3.6 km/s。 8 133.17 209.56 155.17 68.11
隙度 α 0 =1.01，压力为零时的纵波波速
用于动态冲击试验的 SHPB 设备入射杆长 2.0 m、透射杆长 1.8 m，入射端和反射端应变片分别距离
试样 0.9 和 0.3 m，弹性杆密度 ρ b 为 7.85 g/cm ，杨氏模量 E b 为 210 GPa，泊松比 υ b 为 0.28；如图 2(a) 所示，
3

Incidence Incident bar Strain gage 1 Specimen Strain gage 2 Transmission SHPB test
velocity v 0.9 m 0.3 m bar
2.0 m 1.8 m
Bullet

Brazil disk split test

Triaxial compression test

RMT hydraulic servo
Data acquisition system High-speed camera testing machine
(a) Test for obtaining basic mechanical parameters of limestone
105 5.95 m/s
6.31 m/s
90 6.08 m/s
6.61 m/s
75 6.57 m/s
6.88 m/s
Stress/MPa 60 6.78 m/s
5.47 m/s
5.13 m/s
45
7.42 m/s
30 7.62 m/s
15

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Strain/10 −3
(b) Dynamic stress-strain curves
图 2 基本力学试验与试验结果
Fig. 2 Mechanical testing for parameter calibration

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