循環(huán)沖擊狀態(tài)下砂巖力學(xué)及損傷特性研究

甘德清，田曉曦，劉志義，高 鋒

(1.華北理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，河北 唐山 063210；2.河北省礦業(yè)開(kāi)發(fā)與安全技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，河北 唐山 063210)

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展，各類(lèi)巖體工程項(xiàng)目逐漸增多，同時(shí)也出現(xiàn)了許多新的問(wèn)題亟待解決[1]。在礦山地下開(kāi)采過(guò)程中，由于圍巖的失穩(wěn)破壞造成安全事故往往不是由單次沖擊荷載作用產(chǎn)生的，而是圍巖承受爆破、機(jī)械鉆鑿等循環(huán)動(dòng)力擾動(dòng)，在多次沖擊荷載下圍巖內(nèi)部微孔隙不斷擴(kuò)展、發(fā)育甚至形成貫通裂紋，進(jìn)而出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，該過(guò)程可認(rèn)為是動(dòng)態(tài)循環(huán)沖擊作用[2]。因此，研究巖石在循環(huán)沖擊荷載狀態(tài)下的力學(xué)特性、能量耗散規(guī)律進(jìn)而探究其損傷演化機(jī)理對(duì)于工程實(shí)踐具有重要的實(shí)際意義。

目前，針對(duì)循環(huán)沖擊荷載作用下巖石動(dòng)態(tài)失穩(wěn)破壞問(wèn)題，已有專(zhuān)家學(xué)者做了諸多探討。林大能等[3]通過(guò)在壓力機(jī)上對(duì)大理石試件進(jìn)行模擬沖擊加載試驗(yàn)，分別得到試件沖擊損傷度與沖擊次數(shù)、動(dòng)態(tài)荷載、圍壓的相關(guān)性，當(dāng)沖擊次數(shù)和沖擊荷載相同時(shí)，圍壓可顯著降低試樣的損傷速率；王志亮等[4]基于SHPB試驗(yàn)裝置對(duì)花崗巖進(jìn)行等幅循環(huán)沖擊試驗(yàn)，結(jié)果表明當(dāng)以較大幅值沖擊巖體后，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，最大應(yīng)變及平均應(yīng)變率會(huì)隨之增加，動(dòng)態(tài)強(qiáng)度隨之減小，以低入射幅值進(jìn)行多次沖擊后，試樣則未發(fā)現(xiàn)有明顯損傷；WANG等[5]研究經(jīng)不同溫度對(duì)花崗巖熱處理再循環(huán)沖擊后的損傷機(jī)理，結(jié)果表明，當(dāng)施加200 ℃后的花崗巖其抵抗沖擊荷載能力最強(qiáng)；李夕兵等[6]通過(guò)Hopkinson壓桿裝置分別對(duì)五種不同齡期的混泥土進(jìn)行循環(huán)沖擊試驗(yàn)，提出在每一種齡期下，第一次沖擊都有助于提高試樣的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，損傷度逐漸增加，且早齡期的混凝土試樣對(duì)入射能更敏感，破壞累計(jì)損傷與齡期等外界因素幾乎無(wú)關(guān)；李地元等[7]采用改進(jìn)的Hopkinson壓桿試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)合聲發(fā)射設(shè)備對(duì)花崗巖進(jìn)行循環(huán)沖擊試驗(yàn)，結(jié)果表明，試件的損傷度與其吸收能密切相關(guān)，并呈正相關(guān)關(guān)系；LI等[8]則是通過(guò)以擺錘為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)Hopkinson壓桿對(duì)綠砂巖進(jìn)行循環(huán)沖擊，從聲學(xué)特性、裂隙擴(kuò)展演變等方面揭示了其損傷演化的內(nèi)在機(jī)理；KRAJCINOVIC等[9]提出應(yīng)變等效假設(shè)，將損傷引入應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，使得統(tǒng)計(jì)學(xué)與損傷力學(xué)緊密的結(jié)合起來(lái)并取得巨大進(jìn)步；金解放等[10]基于一維動(dòng)靜組合加載條件下的循環(huán)沖擊構(gòu)建了巖石損傷演化模型，該模型能較好地預(yù)測(cè)巖石損傷演化的各個(gè)階段。

本文以紅砂巖為研究對(duì)象，通過(guò)分離式SHPB試驗(yàn)裝置進(jìn)行等幅單軸循環(huán)沖擊試驗(yàn)，研究砂巖在循環(huán)沖擊荷載作用下?lián)p傷至破壞的動(dòng)態(tài)過(guò)程，分析能量對(duì)巖樣產(chǎn)生損傷和破碎的本質(zhì)作用，揭示損傷隨入射應(yīng)力和沖擊次數(shù)變化的規(guī)律，為巖體工程安全防護(hù)及正確評(píng)價(jià)圍巖穩(wěn)定性提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)原理及方案

目前，針對(duì)巖石沖擊動(dòng)力學(xué)的研究，常用的試驗(yàn)設(shè)備有落錘、分離式Hopkinson壓桿、飛片及輕氣炮等，其中分離式Hopkinson壓桿不僅可以研究中高應(yīng)變率下巖石變形特征和強(qiáng)度特性，還可以研究沖擊過(guò)程中能量傳遞及耗散規(guī)律。因此本試驗(yàn)選用SHPB試驗(yàn)裝置(圖1)。

圖1 SHPB試驗(yàn)裝置示意圖

1.1 SHPB試驗(yàn)裝置與原理

常規(guī)的分離式Hopkinson壓桿試驗(yàn)系統(tǒng)由應(yīng)力發(fā)生裝置、應(yīng)力吸收裝置、應(yīng)力傳播機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成，本次試驗(yàn)裝置的所有壓桿桿件和沖擊彈頭材質(zhì)一致，密度為7 800 kg/m3，入射桿與透射桿長(zhǎng)度均為2 m，SHPB桿徑為50 mm，彈性模量為210 GPa，縱波波速為5 200 m/s，試驗(yàn)中可以通過(guò)紡錘形彈頭實(shí)現(xiàn)恒應(yīng)變率的半正弦應(yīng)力波加載[11]。

通過(guò)SHPB試驗(yàn)裝置的基本假定，利用接收到的波形，可由式(1)～式(3)得到巖樣中應(yīng)力、應(yīng)變、應(yīng)變率以及能耗的關(guān)系。

(1)

(2)

(3)

試樣的入射能EI、透射能ER、反射能ET計(jì)算見(jiàn)式(4)。

(4)

式中：σI(t)、σR(t)、σT(t)分別為某一時(shí)刻入射應(yīng)力、反射應(yīng)力、透射應(yīng)力；ρeCe、ρsCs分別為彈性桿和試樣的波阻抗；Ls為試樣的長(zhǎng)度；τ為應(yīng)力波延續(xù)時(shí)間；Ae、As分別為彈性桿和試樣的截面積。

1.2 砂巖試樣的制備及試驗(yàn)方案

本次試驗(yàn)研究采用完整性及均勻性較好的砂巖作為分析試樣，加工后的砂巖試樣如圖2所示。根據(jù)已有的研究成果[12]，試樣尺寸為Ф50 mm×25 mm。 在正式試驗(yàn)前，為了能夠達(dá)到等輻循環(huán)沖擊的目的，需進(jìn)行一定的預(yù)試驗(yàn)以確定合適的入射幅值。試驗(yàn)中，需嚴(yán)格控制沖擊彈頭在發(fā)射腔中的位置以及沖擊氣壓的大小，最終確定入射幅值分別為90 MPa、100 MPa、110 MPa、120 MPa，每種幅值選取3個(gè)試樣。

圖2 部分加工完成的砂巖試樣

表1為部分試樣的初始參數(shù)及試驗(yàn)過(guò)程中需控制的試驗(yàn)條件，由于數(shù)據(jù)量較大，限于篇幅，本文僅對(duì)具有代表性的試樣C-90-2、試樣C-100-1、試樣C-110-1以及試樣C-120-3進(jìn)行分析。

在進(jìn)行正式?jīng)_擊試驗(yàn)之前需在入射桿及透射桿之間均勻涂抹黃油，保證入射桿與透射桿之間、透射桿與吸收桿之間接觸良好，然后進(jìn)行SHPB空沖試驗(yàn)，以檢查Hopkinson壓桿設(shè)備是否有異常，即在不夾持試樣的情況下，波形應(yīng)無(wú)反射波，只有入射波與透射波，空沖波形如圖3所示。

SHPB沖擊試驗(yàn)均以一維假定和均勻性假定為前提[13]，圖4為試樣C-100-1在第三次沖擊過(guò)程中的動(dòng)態(tài)應(yīng)力平衡圖。從圖4中可以看出，入射端應(yīng)力曲線(xiàn)(入射應(yīng)力+反射應(yīng)力)與透射應(yīng)力曲線(xiàn)基本重疊，表明沖擊載荷作用下砂巖試樣處于動(dòng)態(tài)應(yīng)力平衡狀態(tài)。

表1 砂巖試樣初始參數(shù)

圖3 空沖波形圖

圖4 試樣C-100-1應(yīng)力平衡圖

2 砂巖循環(huán)沖擊試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 時(shí)程-應(yīng)變及最大應(yīng)變分析

圖5為循環(huán)沖擊荷載作用下試樣動(dòng)態(tài)應(yīng)變-時(shí)程圖。由圖5可以看出，當(dāng)入射幅值為90 MPa時(shí)，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，試樣的動(dòng)態(tài)應(yīng)變同樣是出現(xiàn)先減小后增大的現(xiàn)象，而當(dāng)入射幅值增加到100 MPa、110 MPa、120 MPa后，動(dòng)態(tài)應(yīng)變則沒(méi)有出現(xiàn)減小的現(xiàn)象。主要原因是由于進(jìn)行低幅值入射能量沖擊且循環(huán)次數(shù)較少時(shí)，巖樣內(nèi)部裂隙的壓密作用大于損傷作用，此時(shí)試樣整體的力學(xué)性質(zhì)會(huì)優(yōu)于沖擊之前的力學(xué)性質(zhì)；當(dāng)提高入射能量后，由于沖擊速度的增大導(dǎo)致試樣內(nèi)部的裂隙迅速發(fā)育、擴(kuò)展甚至形成貫通裂紋，很大程度上會(huì)劣化巖石試樣的力學(xué)性能，直至出現(xiàn)宏觀破壞，巖石試樣徹底喪失承載能力。

圖5 循環(huán)沖擊荷載下動(dòng)態(tài)應(yīng)變-時(shí)程圖

圖6為最大應(yīng)變與循環(huán)沖擊次數(shù)關(guān)系圖。由圖6可知，隨著沖擊次數(shù)的增加，試樣C-100-1、試樣C-110-1以及試樣C-120-3的最大應(yīng)變均隨之增加，試樣C-90-2則是先減小再增加，原因同上，此處不再贅述。

2.2 循環(huán)次數(shù)與平均應(yīng)變率分析

砂巖試樣在循環(huán)沖擊過(guò)程中的平均應(yīng)變率隨沖擊次數(shù)的變化規(guī)律如圖7所示。由圖7可知，平均應(yīng)變率與最大應(yīng)變隨沖擊次數(shù)的變化規(guī)律基本一致，這是由于平均應(yīng)變率與最大應(yīng)變都是表征試樣變形能力的。隨著循環(huán)次數(shù)的增加，試樣C-100-1、試樣C-110-1和試樣C-120-3的平均應(yīng)變率隨之增加，這是由于砂巖試樣累積損傷導(dǎo)致反射系數(shù)的絕對(duì)值增大，由式(3)可知，當(dāng)反射波增大時(shí)，應(yīng)變率會(huì)隨之增大。而試樣C-90-2出現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)，主要的原因是在低入射幅值和循環(huán)次數(shù)條件下，壓密作用占主導(dǎo)地位，沒(méi)有造成巖樣的損傷反而加固了巖樣的穩(wěn)定性，但隨著循環(huán)次數(shù)進(jìn)一步增大，試樣的破壞程度隨之加重。

圖6 最大應(yīng)變與循環(huán)沖擊次數(shù)關(guān)系圖

圖7 平均應(yīng)變率與循環(huán)次數(shù)關(guān)系圖

3 基于Weibull分布的動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)損傷模型

隨著巖體領(lǐng)域損傷力學(xué)的發(fā)展，巖體統(tǒng)計(jì)損傷理論也逐漸得到完善，將統(tǒng)計(jì)學(xué)理論應(yīng)用到損傷力學(xué)上，利用數(shù)學(xué)模型統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)定量描述損傷度并推導(dǎo)其演化過(guò)程，再通過(guò)等效性假設(shè)等方法，建立損傷模型。目前，較常用的描述損傷分布規(guī)律的模型有正態(tài)分布、冪函數(shù)分布、Harris分布以及Weibull分布等，其中Weibull分布的損傷模型應(yīng)用更為廣泛。該模型提出在動(dòng)態(tài)加載過(guò)程中，由于微裂隙和孔隙的積聚導(dǎo)致材料逐漸失去承載能力可以用損傷度D來(lái)表征。現(xiàn)假設(shè)巖石材料微元強(qiáng)度服從Weibull分布，那么該巖石材料的損傷度D也服從該分布[14]，其概率密度P(F)表達(dá)式為式(5)。

(5)

式中：F為微元體的強(qiáng)度分布變量；m和F0為Weibull分布參數(shù)，由此可以推出損傷度D的表達(dá)式，見(jiàn)式(6)。

(6)

其中，F(xiàn)計(jì)算見(jiàn)式(7)。

(7)

式中：α0為巖石材料微元強(qiáng)度參數(shù)(可根據(jù)Drucker-Prager破壞準(zhǔn)則獲取[15])；E為彈性模量；ε1為有效應(yīng)變。

由于之前的許多動(dòng)態(tài)模型都無(wú)法準(zhǔn)確反映巖石材料的損傷變形特征，本文采用Kelvin模型改進(jìn)的巖石時(shí)效損傷模型[16](圖8)，同時(shí)通過(guò)該模型推導(dǎo)出式(8)。

(8)

式中，η為黏性系數(shù)，可由巖石蠕變?cè)囼?yàn)獲取，一般巖石的黏性系數(shù)取0.1～0.5。

圖8 時(shí)效損傷模型

將式(6)代入式(8)可得式(9)。

(9)

由應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)和時(shí)程-應(yīng)變曲線(xiàn)可以得知，在(σm，εm)點(diǎn)處，存在dε/dt=0，σm為峰值強(qiáng)度，εm為峰值應(yīng)變。由此可得式(10)。

(10)

再將式(7)代入式(9)可得式(11)。

(11)

再將式(7)和式(10)代入式(6)可得式(12)。

(12)

由式(12)可知，通過(guò)沖擊試驗(yàn)完成后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)試樣損傷度可以進(jìn)行計(jì)算。為了驗(yàn)證該模型描述動(dòng)態(tài)損傷特征是否正確，有必要對(duì)此模型進(jìn)行驗(yàn)證，因?yàn)閃eibull分布是根據(jù)每次沖擊完成后所得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算巖石的沖擊損傷度，所以當(dāng)進(jìn)行循環(huán)沖擊時(shí)，除第一次沖擊以外，每次沖擊損傷度的計(jì)算相當(dāng)于以前一次沖擊為基礎(chǔ)的。由此根據(jù)最終破壞時(shí)損傷度為1，本文循環(huán)沖擊累積損傷采用式(13)計(jì)算。

(13)

式中：Dn為第n次循環(huán)沖擊后產(chǎn)生的損傷；D(n-1)累積為第n-1次累積損傷；n為循環(huán)沖擊次數(shù)。

根據(jù)每塊試樣每次沖擊完成后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用Weibull分布計(jì)算不同入射幅值砂巖的損傷度，結(jié)果見(jiàn)表2。

通過(guò)文獻(xiàn)[6]可以得到，當(dāng)試樣出現(xiàn)大塊破碎時(shí)，其損傷度在0.850左右；出現(xiàn)完全破碎后，其損傷度在0.950左右，即試樣完全失去承載能力介于二者之間，而本次循環(huán)沖擊試驗(yàn)中，均未出現(xiàn)完全破碎的情況。從表2中可以看出，試樣C-100-1的損傷度為0.857，在第五次沖擊結(jié)束后，破碎為兩塊；試樣C-90-2、試樣C-110-1以及試樣C-120-3的損傷度分別為0.796、0.759和0.750，在最后一次沖擊完成后，均有程度較輕的破壞，但無(wú)法再繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)沖擊試驗(yàn)，破碎后的試樣如圖9所示。綜上可知，該模型可用于描述循環(huán)沖擊荷載作用下砂巖的損傷特性。

圖9 試樣C-100-1破碎實(shí)物圖

表2 循環(huán)沖擊條件下砂巖加載條件及損傷度

4 循環(huán)沖擊作用下砂巖損傷演化特征研究

用較低的能量循環(huán)沖擊巖石或礦石試件時(shí)，在所用能量能夠引起試件內(nèi)部損傷的條件下，每次沖擊試件都會(huì)產(chǎn)生新的損傷，新產(chǎn)生的損傷是在上一次沖擊損傷的基礎(chǔ)上發(fā)展的，即每次沖擊后試件的損傷都是歷史損傷的累積。裂隙的活動(dòng)是巖石損傷的具體形式，新裂隙萌生時(shí)需要破壞晶體鍵并克服分子間的范德華力，所需要的能量大于原生裂隙擴(kuò)展的耗散能。裂隙的擴(kuò)展實(shí)際上是能量傳遞過(guò)程中在裂隙尖角位置聚集，破壞顆粒間黏聚力引發(fā)顆粒運(yùn)動(dòng)分離的表現(xiàn)[17-19]。

圖10為不同幅值作用下砂巖試樣應(yīng)力-應(yīng)變損傷曲線(xiàn)圖。由圖10可知，在達(dá)到峰值動(dòng)態(tài)強(qiáng)度之前，曲線(xiàn)大致規(guī)律基本一致，曲線(xiàn)開(kāi)始階段可以明顯看到一段斜率較小的曲線(xiàn)段，該段為壓密階段；由于SHPB沖擊發(fā)生較快，該階段的時(shí)間相對(duì)較短，然后出現(xiàn)一段近似直線(xiàn)，此階段為彈性變形階段；隨后曲線(xiàn)斜率開(kāi)始逐漸變小，試樣進(jìn)入非線(xiàn)性變形階段；當(dāng)達(dá)到峰值動(dòng)態(tài)強(qiáng)度后，出現(xiàn)較明顯的“應(yīng)變回彈”現(xiàn)象。隨著入射幅值的增加，初始狀態(tài)相近的巖樣出現(xiàn)破壞時(shí)的沖擊次數(shù)明顯減少，除試樣C-90-2外破壞前最后一次沖擊的最大應(yīng)變也明顯增加。經(jīng)過(guò)循環(huán)沖擊后，試樣最終破壞為兩塊，峰值應(yīng)力隨入射幅值的增加而增大；隨循環(huán)次數(shù)的增多，峰值應(yīng)力基本呈遞減規(guī)律，但是試樣C-100-1第二次沖擊的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)出現(xiàn)異常，這主要是由于第二次沖擊時(shí)的入射幅值和其他幾次相差較大，存在誤差；變形模量隨循環(huán)次數(shù)的增加而減小，而試樣C-90-2的變形模量變化不明顯，出現(xiàn)此現(xiàn)象是由于每一次循環(huán)沖擊時(shí)，高入射幅值都會(huì)對(duì)紅砂巖試樣造成有效的損傷，致其力學(xué)性質(zhì)不斷劣化，而低幅值及低循環(huán)次數(shù)條件下，前幾次沖擊由于試樣沒(méi)有出現(xiàn)宏觀破壞，巖樣會(huì)在卸載段釋放儲(chǔ)存在內(nèi)部的部分彈性能。試樣內(nèi)部微裂隙會(huì)首先被壓密實(shí)，波阻抗也會(huì)有不同程度的增大，巖樣整體的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度有所提高；隨著沖擊次數(shù)的進(jìn)一步增加，巖樣內(nèi)部微裂隙逐漸發(fā)育、擴(kuò)展，形成貫通裂隙直至試樣出現(xiàn)宏觀破壞。說(shuō)明當(dāng)提高入射應(yīng)力后，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，砂巖試樣內(nèi)部損傷度會(huì)快速增加，巖樣內(nèi)部微裂隙迅速擴(kuò)展、發(fā)育，直至喪失承載能力[20]。

圖10 砂巖循環(huán)沖擊應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)損傷圖

各入射幅值沖擊條件下其累積損傷度曲線(xiàn)都表現(xiàn)為下凹型，其增長(zhǎng)速率由小變大，即在壓密階段及彈性早期階段，巖樣的累積損傷值變化較平緩，當(dāng)應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)進(jìn)入非線(xiàn)性變形階段，損傷開(kāi)始上升，當(dāng)達(dá)到峰值應(yīng)力后，損傷度急劇增加，且縱觀損傷度曲線(xiàn)，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，損傷度也在隨之增加，破壞為大塊后，損傷度均在0.800左右，這說(shuō)明最終破壞為大塊后的損傷值是反映材料發(fā)生破壞時(shí)的固有屬性，與沖擊加載條件基本無(wú)關(guān)。出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因?yàn)闆_擊早期試樣首先被壓密及彈性變形，但具有可恢復(fù)性，此時(shí)并不會(huì)出現(xiàn)較大的損傷，但隨著循環(huán)次數(shù)的增加，巖樣內(nèi)部裂隙不斷擴(kuò)展、發(fā)育甚至貫通為較大裂隙，累積損傷快速增加，直至出現(xiàn)宏觀破壞。

圖11 循環(huán)次數(shù)與損傷度關(guān)系圖

為了進(jìn)一步分析循環(huán)次數(shù)對(duì)損傷的影響，本文對(duì)不同循環(huán)次數(shù)下各入射幅值對(duì)應(yīng)的損傷度進(jìn)行了分析。圖11為循環(huán)次數(shù)與損傷度關(guān)系圖。從圖11中可以得出，循環(huán)次數(shù)與損傷度為指數(shù)函數(shù)關(guān)系，即曲線(xiàn)呈下凹型，且擬合度都為0.950以上，效果較好；隨著循環(huán)次數(shù)的增加，損傷度不斷增加，最終趨于平緩。同一沖擊次數(shù)相比，入射幅值越大，單次沖擊造成的損傷越嚴(yán)重，這說(shuō)明在實(shí)際工程中，應(yīng)嚴(yán)格控制單次爆破采用的炸藥量或隔離措施，盡量降低外界動(dòng)力擾動(dòng)對(duì)其造成損傷。

圖12 沖擊次數(shù)、累積單位體積吸收能及入射應(yīng)力對(duì)損傷影響的響應(yīng)面圖

圖12為累積單位體積吸收能與累積損傷度關(guān)系圖。由圖12可知，隨著循環(huán)次數(shù)及入射幅值的增大，其累積單位體積吸收能和累積損傷度逐漸增加，到巖樣破壞時(shí)趨于平緩，說(shuō)明隨著循環(huán)沖擊的進(jìn)行，巖樣不斷吸收能量用于裂紋的擴(kuò)展及發(fā)育，當(dāng)臨近破壞時(shí)，試樣內(nèi)部已損傷較嚴(yán)重，再經(jīng)一次外界相同動(dòng)力擾動(dòng)后，巖樣發(fā)生破壞，大幅降低其承載能力。

5 結(jié) 論

1) 隨著循環(huán)沖擊次數(shù)的增加，入射幅值為90 MPa時(shí)，動(dòng)態(tài)強(qiáng)度和變形模量先增大后減小，最大應(yīng)變、平均應(yīng)變率則恰好相反，入射幅值為100 MPa、110 MPa、120 MPa時(shí)，動(dòng)態(tài)強(qiáng)度、變形模量逐漸減小，最大應(yīng)變、平均應(yīng)變率隨之增加。

2) 累積損傷隨著循環(huán)沖擊次數(shù)增大而增大，基本呈指數(shù)關(guān)系增長(zhǎng)，隨入射幅值增大而增大。最終破壞為大塊后，損傷度均在0.800左右，損傷度是材料破壞的固有特性，與入射條件無(wú)關(guān)。

3) 累積損傷度的變化與累積單位體積吸收能規(guī)律吻合，最后一次沖擊對(duì)損傷度產(chǎn)生較大的影響。在工程實(shí)際中，應(yīng)嚴(yán)格控制單次爆破炸藥量或采取隔離減震措施。