Estudio sobre el comportamiento mecánico y modelo constitutivo de arenisca estratificada bajo carga dinámica triaxial
Autores: Fan, Wenbing; Zhang, Junwen; Yang, Yang; Zhang, Yang; Dong, Xukai; Xing, Yulong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estudio sobre el comportamiento mecánico y modelo constitutivo de arenisca estratificada bajo carga dinámica triaxial
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Ingeniería de construcción
Roca
Rocas estratificadas
Cargas triaxiales
Areniscas
ángulos de estratificación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
En ingeniería de la construcción, la roca es un material de construcción importante. Durante el proceso de construcción, las masas de roca estratificada suelen estar sometidas a perturbaciones de carga dinámica variables bajo cargas triaxiales. Por lo tanto, es esencial investigar la respuesta mecánica de las rocas estratificadas bajo diversas perturbaciones de carga triaxial. Mediante el uso de un SHPB tridimensional, se realizaron pruebas de compresión dinámica triaxial con diversas perturbaciones de carga dinámica de impacto y cargas estáticas triaxiales idénticas en areniscas con diferentes ángulos de estratificación. Las presiones de impacto fueron de 0,8, 1,2 y 1,6 MPa, y los ángulos de estratificación fueron de 0 grados, 30 grados, 45 grados, 60 grados y 90 grados. Los resultados mostraron que la ductilidad de la arenisca aumentó considerablemente bajo carga estática triaxial. Con el aumento del ángulo de estratificación, la resistencia dinámica y la resistencia de acoplamiento de la arenisca primero disminuyeron y luego aumentaron. A medida que aumentaba la presión de impacto, la relación de energía reflectante, la deformación máxima y el factor de crecimiento dinámico de la arenisca aumentaron progresivamente. Los ángulos de estratificación y las cargas dinámicas tuvieron un gran impacto en el patrón de daño de las areniscas estratificadas. Además, se estableció y verificó un modelo constitutivo que considera el ángulo de estratificación, la carga dinámica y la carga estática. El modelo constitutivo pudo caracterizar con precisión el comportamiento dinámico de la roca bajo perturbaciones de carga.
Descripción
En ingeniería de la construcción, la roca es un material de construcción importante. Durante el proceso de construcción, las masas de roca estratificada suelen estar sometidas a perturbaciones de carga dinámica variables bajo cargas triaxiales. Por lo tanto, es esencial investigar la respuesta mecánica de las rocas estratificadas bajo diversas perturbaciones de carga triaxial. Mediante el uso de un SHPB tridimensional, se realizaron pruebas de compresión dinámica triaxial con diversas perturbaciones de carga dinámica de impacto y cargas estáticas triaxiales idénticas en areniscas con diferentes ángulos de estratificación. Las presiones de impacto fueron de 0,8, 1,2 y 1,6 MPa, y los ángulos de estratificación fueron de 0 grados, 30 grados, 45 grados, 60 grados y 90 grados. Los resultados mostraron que la ductilidad de la arenisca aumentó considerablemente bajo carga estática triaxial. Con el aumento del ángulo de estratificación, la resistencia dinámica y la resistencia de acoplamiento de la arenisca primero disminuyeron y luego aumentaron. A medida que aumentaba la presión de impacto, la relación de energía reflectante, la deformación máxima y el factor de crecimiento dinámico de la arenisca aumentaron progresivamente. Los ángulos de estratificación y las cargas dinámicas tuvieron un gran impacto en el patrón de daño de las areniscas estratificadas. Además, se estableció y verificó un modelo constitutivo que considera el ángulo de estratificación, la carga dinámica y la carga estática. El modelo constitutivo pudo caracterizar con precisión el comportamiento dinámico de la roca bajo perturbaciones de carga.