Подать статью
Стать рецензентом
И. А. Банникова
И. А. Банникова
канд. физ.-мат. наук
научный сотрудник
Институт механики сплошных сред УрО РАН
научный сотрудник, канд. физ.-мат. наук
Институт механики сплошных сред УрО РАН
Пермь
Россия

Соавторы

Публикации

Научная статья
Геотехнология и инженерная геология
  • Дата отправки
    2024-06-27
  • Дата принятия
    2025-01-28
  • Дата публикации онлайн
    2025-06-27

Исследование особенностей разрушения андезита и песчаника в условиях квазистатического и динамического нагружения

Читать аннотацию

Проведено экспериментальное исследование природных материалов, таких как песчаник и андезит, часто встречающихся в горно-, нефте-, газодобывающей промышленности и при строительстве дорог. Образцы цилиндрической формы испытывались под действием квазистатического и динамического нагружений в условиях сохранения фрагментов. Для установления стадийности и механизмов разрушения, определения распространения трещин в материале образцы исследовались методом рентгеновской томографии до и после испытаний. Квазистатическое одноосное сжатие осуществлялось с регистрацией полей деформации методом корреляции цифровых изображений и сигналов акустической эмиссии in situ. Выявлены отличительные особенности разрушения андезита и песчаника. Разрушение андезита, состоящего из твердой и мягкой фаз, происходит по мягкой фазе по квазихрупкому сценарию, а размер фрагментов соответствует твердой фазе. При формировании магистральных вертикальных трещин по всему объему песчаника достаточно однородного материала, состоящего из прочных, слабо связанных между собой песчинок, резкого падения несущей способности не наблюдалось благодаря тому, что песчинки продолжали удерживаться вместе за счет сил трения в условиях сжатия. После снятия нагрузки образец рассыпался на фрагменты. Разрушение образцов при квазистатическом нагружении происходило в две стадии – накопление повреждений (появление множества магистральных трещин, сонаправленных с линиями максимального напряжения) и образование дочерних трещин с последующим полным разрушением. В случае динамического сжатия при достаточном значении энергии нагружающего импульса происходило полное фрагментирование образца, причем разрушение сопровождалось отрывом образовавшихся фрагментов. Результаты работы предполагается использовать при создании численных моделей разрушения с учетом кинетики зарождения и роста дефектов в горных породах, в том числе для оптимизации процессов бурения.

Как цитировать: Банникова И.А., Уваров С.В., Ефремов Д.В., Банников М.В. Исследование особенностей разрушения андезита и песчаника в условиях квазистатического и динамического нагружения // Записки Горного института. 2025. Т. 276. Вып. 1. С. 77-90. EDN QCVFAN