Динамические механические свойства фангшаньского мрамора

Параметры динамической прочности широко используются в горном деле и механике горных пород. Однако общепринятые модели динамического разрушения горных пород пока отсутствуют. В настоящем исследовании динамическую прочность при продавливании сдвигом, одноосную прочность на сжатие (UCS) и прочность на растяжение мелкозернистого фангшаньского мрамора (FM) впервые измеряли с использованием системы разрезного стержня Гопкинсона для испытаний на сжатие (SHPB). Затем для поддержания динамического равновесия сил в испытаниях SHPB применяли метод формирования импульса. Экспериментальные результаты показывают, что динамическая прочность при продавливании сдвигом, UCS и прочность на растяжение возрастают с увеличением скорости нагружения. Для интерпретации результатов испытаний использовали недавно разработанную динамическую теорию Мора–Кулона. В этой модели предполагается, что угол внутреннего трения ϕ не зависит от скорости нагружения; его определяют по значениям статической прочности. Согласно динамической теории Мора–Кулона, динамические UCS и прочность на растяжение прогнозируют по динамической прочности при продавливании сдвигом. Кроме того, на основе этой динамической теории динамическую UCS прогнозируют по динамической прочности на растяжение. Согласованность между прогнозируемыми и измеренными значениями динамической прочности подтверждает применимость динамической теории Мора–Кулона к фангшаньскому мрамору.