被动围压下层理角度对页岩动态强度及耗能的影响

页岩在围压条件下的动力学特性,对页岩的高效致裂至关重要。采用分离式霍普金森压杆(SHPB)系统对页岩进行冲击试验,分析被动围压条件下页岩试件的强度特征、损伤特性和能量耗散规律。试验结果表明:在不同应变率下,页岩的损伤程度随冲击速度的提高显著提高,试件承载能力降低;在被动围压条件下,岩石材料的延性和抗破坏能力均得到提高,页岩从无围压条件下的脆性破坏向延性破坏过渡,页岩试件的屈服强度提高2.25~3.06倍,轴向应力峰值为无围压条件下的1.8~2.5倍;在被动围压条件下,页岩试件的能量耗散随平均应变率增大呈线性增长,在试验应变率范围内(ε=97~520)具有显著应变率相关性;页岩具有显著的横观各向同性特征,层理角度对页岩试件的强度特征、能量耗散和损伤特性均有显著影响。