Page 109 - 《爆炸与冲击》2026年第3期

第 46 卷 王 磊，等： 冲击作用下红砂岩动态破坏的围压效应 第 7 期

σ σ

Y fail
Y fail
Y elastic
Failure stage
Failure stage
Plastic stage

O ε O ε
Elastic region Elastic region
(a) Bilinear stress-strain curve (b) Three-stage stress-strain curve

图 4 应力-应变曲线示意图
Fig. 4 Diagrams of stress-strain curves
90 160

80
70 140
60 120
Stress/MPa 50 Stress/MPa 80
100
40
60
·
30
·
·
ε=149−157 s
20 · ε=133−142 s −1 40 ε=133−142 s −1
ε=149−157 s
−1
−1
·
10 · ε=161−169 s −1 20 ε=161−169 s −1
·
·
ε=171−179 s
ε=171−179 s
−1
−1
0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
Strain/% Strain/%
(a) σ 3 =0 MPa (b) σ 3 =0.5 MPa
180 200
160 175
140 150
120 125
Stress/MPa 100 Stress/MPa 100
80
75
·
60
·
·
·
ε=149−157 s
40 ε=133−142 s −1 −1 50 ε=133−142 s −1
ε=149−157 s
−1
·
·
20 ε=161−169 s −1 25 ε=161−169 s −1
·
·
ε=171−179 s −1 ε=171−179 s −1
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1
Strain/% Strain/%
(c) σ 3 =1.0 MPa (d) σ 3 =1.5 MPa
图 5 红砂岩试件动态应力-应变曲线
Fig. 5 Dynamic stress-strain curves of red sandstone specimens
(2) 围压为 0.5～1.5 MPa 时，应力-应变曲线由“两阶段”逐渐演化至“三阶段”，表现出明显的应
变率强化效应和围压增强效应。当应力-应变发展至一定水平后，曲线斜率明显降低，应力随应变的增长
趋缓，岩样内部裂隙逐步发育、扩展并贯通，损伤持续累积。应力达到峰值后，岩样发生宏观破坏并逐渐
丧失承载能力，进入峰后软化阶段。
2.2 应变率、围压对动态抗压强度的影响
动态抗压强度是衡量岩石在冲击荷载下极限承载能力的关键指标，红砂岩试样的动态抗压强度随
应变率及围压的变化规律如图 6～7 所示。
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