花岗岩粗糙表面动摩擦形态演化

冲击过程中岩石界面动摩擦特性对于地震滑移等现象的研究有重要意义.基于分离式霍普金森压杆(SHPB)杆束技术对含倾斜界面的花岗岩进行冲击实验,分别采用光学显微镜和台阶仪,观测较大视场(毫米尺度)和较小视场(亚毫米尺度)下花岗岩界面粗糙形态.结果表明:微动滑移条件下,表面仍非常粗糙,没有大的凸起,但是对于局部初始较平滑的表面,冲击后由于表面的摩擦作用变得粗糙,很难观察到大位移滑移时的光滑滑移面.采用斜条型有限子群表示,结合微界面相对滑移磨损扩散的控制方程,建立岩石界面粗糙形态动力学演化的描述方法.初步结果验证了此方法的可行性,但需要结合深入的实验观测进行完善.研究结果对界面动摩擦演化过程及其机制的认识具有良好的参考意义.