О некоторых особенностях эволюции напряженно-деформированного состояния образцов горных пород со структурой при их одноосном нагружении
В.Н. ОПАРИН, О.М. УСОЛЬЦЕВА, В.Н. СЕМЕНОВ, П.А. ЦОЙ
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, 630091, г. Новосибирск, Красный проспект, 54, Россия
Ключевые слова: массив горных пород, блочно-иерархическое строение, лабораторный эксперимент, метод спекл-фотографии, микродеформации, деформационно-волновые процессы
Страницы: 3-19
Подраздел: Геомеханика
Аннотация
Экспериментально, на примере детального изучения изменения напряженно-деформированного состояния образцов горных пород в процессе их одноосного нагружения до разрушения с помощью автоматизированной системы анализа цифровых спекл-фотографий, установлено, что при достижении 50 %-го уровня напряжений по отношению к пределу прочности испытуемых пород внутри образцов возникают низкочастотные процессы микродеформирования между структурными отдельностями. Последние генерируются медленными (квазистатическими) силовыми воздействиями от пресса в режиме жесткого нагружения. Амплитуда таких деформационно-волновых процессов существенно зависит от уровня задаваемого макронагружения. Построены волновые пакеты для осредненных компонент микродеформации на образцах из песчаника и мрамора при одноосном сжатии. С помощью преобразования Фурье определены соответствующие им амплитудно-частотные характеристики для выделяемых 4 стадий процесса макродеформирования: упругого, нелинейно упругого, постпикового участка и участка остаточной прочности. На стадии предразрушения возникают, а на стадии постпиковой нагрузки сохраняются упругие колебания с частотой 0.5–4 Гц.
|
