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冲击作用下花岗岩的Ⅰ型裂纹形态及断面粗糙度研究
引用本文:王雪松,郭连军,刘鑫,邓丁,张久洋,徐振洋.冲击作用下花岗岩的Ⅰ型裂纹形态及断面粗糙度研究[J].岩土力学,2023(7):1925-1936+1948.
作者姓名:王雪松  郭连军  刘鑫  邓丁  张久洋  徐振洋
作者单位:1. 沈阳工业大学建筑与土木工程学院;2. 辽宁科技大学矿业工程学院;3. 辽宁省金属矿产资源绿色开采工程研究中心
基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.51974187);
摘    要:岩体工程中岩石常因动载作用产生断裂,研究岩石在冲击荷载下Ⅰ型裂纹的响应规律,采用分离式霍普金森压杆试验系统开展了侧开单裂纹三角形(single cleavage triangle,简称SCT)花岗岩试样的动态冲击断裂试验。采用Hough变换方法实现了表面裂纹形态长度及角度分布的定量描述,分析了表面裂纹形态与试样吸收能量的关系;并利用三维表面形貌仪获取了断面的三维点云数据,提出了基于拟合曲面阈值检测的断面重构方法,有效解决了断面三维点云数据误差点出现导致的误差问题;讨论了断面粗糙度与试件吸收能量间的关系。结果表明:随着吸收能量的增大,裂纹长度的指数分布λ值有增大的趋势;裂纹角度的分布较为平均,水平方向上的裂纹相对较少,试件能量耗散较低时,裂纹具有明显的方向性,能量耗散较高时,裂纹的弯曲程度更高且贯通性较好;断面重构方法在x、y方向点数的0.03~0.08,阈值为0.25时能够较好的完成断面处理,试件A、B断面的粗糙度统计参数随能量耗散的增大呈下降趋势。

关 键 词:SCT试件  岩石断裂  Hough变换  断面粗糙度  Ⅰ型裂纹
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