ВЛИЯНИЕ СТАТИЧЕСКОЙ И ДИНАМИЧЕСКОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ НА ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ ИЗМЕНЕНИЯМИ ПРОЧНОСТИ И АКУСТИЧЕСКОЙ ДОБРОТНОСТИ ОБРАЗЦОВ ИЗВЕСТНЯКА

В реальных условиях горного производства породы подвергаются как статическим, так и динамическим воздействиям, например, при взрывной отбойке. Рассмотрены результаты лабораторных исследований прочности мраморизованного известняка на образцах месторождения «Перевальное»Республики Дагестан при квазистатическом и динамическом нагружении. Получены зависимости изменения прочности от количества силовых воздействий в виде циклической нагрузки-разгрузки и удара. Установлены зависимостимежду акустической добротностью и прочностью для обоих видов нагружения. Динамические испытания проводились на экспериментальной установке, принцип действия которой основан на использовании разрезных стержней Гопкинсона, выполненных из гранита. Указанные зависимости при квазистатических испытаниях аппроксимируются логарифмической функцией вида σст = 87,99 ∙ ln(Q) – 96,53 с коэффициентом детерминации R2 = 0,99, а при динамических — экспоненциальной σдин = 30,56 ∙ e0,11 ∙ Qс коэффициентом детерминации R2 = 0,84. В квазистатических испытаниях при увеличении количества воздействий отмечается немонотонный характер изменения как прочности, так и акустической добротности. Зависимости, полученные при динамических испытаниях, демонстрируют уменьшение обеих величин.

Исследование выполнено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Фонда поддержки научно-проектной деятельности студентов, аспирантов и молодых ученых «Национальное интеллектуальное развитие» в рамках научного проекта № 17-35-80028 «мол_эв_а».

Ключевые слова

Акустическая добротность, прочность, квазистаитческое нагружение, динамическое нагружение, разрезные стержни Гопкинсона, мраморизованный известняк.

Номер: 12
Год: 2018
ISBN:
UDK: 622.831:550.3
DOI: 10.25018/0236-1493-2018-12-0-127-133
Авторы: Куткин Я. О., Красилов М. Н., Насибуллин Р. Р., Тютчева А. О.

Информация об авторах: Куткин Ярослав Олегович — кандидат технических наук, доцент, e-mail: kutnew@mail.ru, Красилов Максим Николаевич — ассистент кафедры, e-mail: krasilov.maksim.93@mail.ru, Насибулин Рамиль Раильевич — студент, e-mail: ram4ik10@mail.ru, Тютчева Анастасия Олеговна — студент, e-mail: 9295947810@mail.ru, НИТУ «МИСиС».

Библиографический список:

1. Keshavarz M., Pellet F. L., Loret B. Damage and Changes in Mechanical Properties of a Gabbro Thermally Loaded up to 1,000 °C // Pure and Applied Geophysics. 167. 2010. Pp. 1511—1523.

2. Voznesenskii A. S., KutkinYa.O., Krasilov M. N. Interrelation of the acoustic Q-factor and strength in limestone // Journal of Mining Science. 2015, January. Vol. 51. Issue 1. Pp. 23—30.

3. Лебедев А. В., Островский Л. А., Сутин А. М., Соустова И. А., Джонсон П. А. Резонансная акустическая спектроскопия при низких добротностях // Акустический журнал. — 2003. — т. 49. — № 1. — С. 92—99.

4. Voznesenskii A. S., Krasilov M. N., KutkinYa.O., Tavostin M. N., Osipov Yu. V. Features of interrelations between acoustic quality factor and strength of rock salt during fatigue cyclic loadings // International Journal of Fatigue. 2017. Vol. 97. Pp. 70—76.

5. Куткин Я. О., Красилов М. Н., Насибуллин Р. Р. Установка для изучения свойств горных пород при динамических воздействиях // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 12. — С. 146—152.

6. Hopkinson B. A method of measuring the pressure produced in the detonation of high explosives or by the impact of bullets. Phil. Trans. R. Soc. Lond. A 213. Pp. 437—456. DOI: 10.1098/rsta.1914.0010.

7. Kolsky H. An investigation of mechanical properties at very high rates of loading // Proceeding of the Physics Society of London. B62. 1949. Pp. 676—700.

8. Zhao J., Wu W., Zhang Q. B., Sun L. Some recent developments on rock dynamic experiments and modeling. Rock Dynamics and Applications State of the Art. London, 2013. Pp. 25—40.

9. Voznesenskii A. S., Kutkin Y. O., Krasilov M. N., Komissarov A. A. Predicting fatigue strength of rocks by its interrelation with the acoustic quality factor // International Journal of Fatigue. 2015. Vol. 77. Pp. 186—193.

10. Иванова В. С., Терентьев В. Ф. Природа усталости металлов. — М.: Металлургия, 1975. — 456 с.

11. Терентьев В. Ф. Усталость металлических материалов. — М.: Наука, 2002. — 248 с.

12. Терентьев В. Ф., Оксогоев А. А. Циклическая прочность металлических материалов. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001. — 61 с.

ВЛИЯНИЕ СТАТИЧЕСКОЙ И ДИНАМИЧЕСКОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ НА ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ ИЗМЕНЕНИЯМИ ПРОЧНОСТИ И АКУСТИЧЕСКОЙ ДОБРОТНОСТИ ОБРАЗЦОВ ИЗВЕСТНЯКА

Наши партнеры

Подписка на рассылку