玄武岩、花岗岩、大理石与砂岩的动态劈裂抗拉强度：应变率依赖性与破碎特征
地球物理
2021-10-20 v1 地球与行星天体物理
摘要
本研究旨在理解岩石在间接、准静态与动态拉伸试验中的强度行为与碎块尺寸。选取了四种具有不同岩性特征的岩石，即玄武岩、花岗岩、砂岩与大理石。使用液压加载框架与分离式霍普金森杆，在10^-5 /s至2.7×10^1 /s的应变率范围内进行了巴西圆盘试验。在我们的应变率范围内，动态强度增加的测量结果与Kimberley等人（2013）的普适理论标度关系吻合良好。劈裂拉伸模式下的动态破碎很少受到关注，关于所产生碎块尺寸分布的信息也不多。根据破坏性质，碎块分为两组不同的类别：较粗的初级碎块与较细的次级碎块。破碎程度按特征应变率评估，并与现有的理论拉伸破碎模型比较。初级碎块尺寸对应变率较不敏感，尤其在较低应变率下。次级碎块尺寸在整个测试范围内具有强烈的应变率依赖性。发现大理石与砂岩相比玄武岩和花岗岩产生更多粉化次级碎屑。进一步表明，初级与次级碎块的平均尺寸可很好地由应变率的幂律函数描述。
引用
@article{arxiv.2110.10072,
title = {Dynamic Split Tensile Strength of Basalt, Granite, Marble and Sandstone: Strain rate dependency and Fragmentation},
author = {Vivek Padmanabha and Frank Schaefer and Auriol S. P. Rae and Thomas Kenkmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.10072},
year = {2021}
}
备注
32 Pages, 11 Figures and 3 Tables