Rock Engineering

[PY2-80] Fundamental Study on Dynamic Fracture Process Analysis Considering Anisotropy of Rock

○Erina Nihei¹, Daisuke Fukuda¹, Se-Wook Oh², Yoshitaka Nara³, Sang-Ho Cho², Jun-ichi Kodama¹, Yoshiaki Fujii¹ (1. Hokkaido University, 2. Chonbuk National University, 3. Kyoto University)

Keywords:3-D Dynamic Fracture Process Analysis (DFPA), Dynamic tensile testing, Hopkinson pressure bar, Granite, Anisotropy

発破による岩石の高度制御破砕の実現のためには、岩石の動的破壊機構の理解が必要である。例えば、Smooth BlastingやPre-Splitting等の制御発破では、装薬孔周辺で引張破壊が卓越するため、岩石の高速載荷に伴う動的引張強度の評価が極めて重要である。これを目的として、Hopkinson効果による剥離現象を用いた動的引張試験（Spalling試験）や動的圧裂引張試験が度々行われ、岩石の動的引張強度が顕著な載荷速度依存性を示すことが明らかにされてきている。著者らは、最近開発した岩石の３次元動的破壊プロセス解析（DFPA）法により、花崗岩のSpalling試験を対象とした破壊プロセス解析を行ってきており、例えば、Spalling試験の動的引張強度算出において重要な自由端変位速度や破断面位置、さらには、動的引張強度の載荷速度依存性等を良好に表現可能であることを示してきている。しかし、これらの研究では花崗岩を等方弾性体と仮定していたため、花崗岩において重要な性質である直交異方性の影響を考慮していなかった。
　本稿では、DFPA法において直交異方性が考慮できるように拡張し、花崗岩の直交異方性を考慮した一連の動的引張試験の破壊プロセス解析を行った結果について報告する。