文章摘要:利用分离式霍普金森杆对粗砂岩、中粒径砂岩和细砂岩进行了69～83 s^-1应变率范围内的动态单轴抗压试验，研究了粒径尺寸效应对砂岩动力特性的影响。通过三维数字图像相关技术（3D-DIC）分析高速摄像图像，获得了砂岩实时应变场，据此分析了动态荷载下三种粒径砂岩的动力变形特性和裂纹开展行为。结果表明，砂岩弹性应变储能可逆释放的临界应变率随着粒径的减小而增高；动态压缩强度随着粒径减小而增大，然而动态强度应变率敏感度则与强度规律相反。相较于静态条件下，中等和细砂岩动态弹性模量增长了2～3倍，粗砂岩增长达5倍以上，细砂岩动态泊松比相较静态提高了约25%，中等粒径砂岩约为静态时的70%。动态裂纹首先出现于试件内部而后传播至表面呈现出应变局部化，动态荷载下岩石裂纹的孕育和扩展相对静态条件下均被提前，其中细砂岩在动力荷载条件下归一化裂纹起裂阈值仅为峰值强度的10%；微观分析表明，矿物粒径大小与粘土矿物含量，分别对砂岩的动力力学性质和裂纹开展行为发挥主要作用。

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