砂岩新型动态本构模型及能量耗散特性研究

来源：振动与冲击杂志2025年第20期北京时间：

作者：单仁亮，梁俊奇liang0089，高文蛟，戴其航，肖圣超，宋威，王一迪

单位：1.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京100083；2.华北科技学院安全工程学院，河北三河065201

摘要：为了研究采煤工作面坚硬砂岩的动态力学特性，使用75mm直径SHPB（Split Hopkinson Pressure Bar）试验系统对砂岩进行了单轴冲击压缩试验，试验结果表明砂岩试样的动态抗压强度具有明显的应变率效应。随后，基于试验得到的本构曲线，结合损伤时效模型中损伤元件在损伤之前为线弹性的特点，对既有时效损伤模型进行改进，得到了适用于砂岩的第三代动态时效损伤本构模型。通过与实测数据的拟合分析，模型中各个参数取值合理、物理意义清晰，模型能够有效的描述细砂岩的动态力学行为。最后，对不同应变率下试样的能量耗散特性进行了分析。发现当入射能量为240-400J时，试样的吸能系数能够稳定在0.3以上，此时试样的破碎效果较为理想，该结果可以为超深孔爆破设计施工提供一定的参考。<br>

关键词：砂岩；SHPB试验；时效损伤模型；能量耗散