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不同冲击速度下硬煤的力学特性试验研究 预览
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作者 高强 汪海波 +1 位作者 吕闹 宗琦 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期69-74,共6页
为了研究硬煤破坏过程中的动态力学特性,采用Φ50mm变截面分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,对45#钢制薄壁套筒施加环向约束的硬煤试件进行不同加载速率的冲击压缩试验,得到被动围压下轴向应力-应变曲线、径向应力-应变曲线及最大被动... 为了研究硬煤破坏过程中的动态力学特性,采用Φ50mm变截面分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,对45#钢制薄壁套筒施加环向约束的硬煤试件进行不同加载速率的冲击压缩试验,得到被动围压下轴向应力-应变曲线、径向应力-应变曲线及最大被动围压和冲击速度的关系。研究结果表明:峰值应力、峰值应变随着冲击速度的增大而增大,最大被动围压值与冲击速度呈幂次增长的关系;被动围压下的硬煤试件变形受到限制,试件延性、抗压能力显著提高;随着冲击速度的增大,薄壁套筒对试件的约束也逐渐增大,达到峰值后,冲击速度对被动围压的影响减小,筒壁厚度影响着被动围压效果。 展开更多
关键词 被动围压 薄壁套筒 分离式霍普金森压杆(SHPB) 硬煤 动态力学特性
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南沙群岛珊瑚礁灰岩的动态力学性能试验
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作者 孟庆山 范超 +1 位作者 曾卫星 余克服 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期183-190,共8页
生物成因的珊瑚礁灰岩明显有别于传统意义的地质岩体,通过对礁灰岩进行霍普金森压杆(SHPB)冲击试验,研究南海珊瑚礁灰岩的动力破碎形态和动态力学性能。研究表明:垂向沉积演化发育的强度高且致密的礁灰岩,具有较高的弹性波速和单轴抗压... 生物成因的珊瑚礁灰岩明显有别于传统意义的地质岩体,通过对礁灰岩进行霍普金森压杆(SHPB)冲击试验,研究南海珊瑚礁灰岩的动力破碎形态和动态力学性能。研究表明:垂向沉积演化发育的强度高且致密的礁灰岩,具有较高的弹性波速和单轴抗压强度;单轴冲击荷载下礁灰岩主要发生沿轴向的张拉破坏,且主要发生在生物组分、珊瑚砾块与珊瑚藻的胶结面等薄弱部位;生物成因的礁灰岩的动态应力-应变模型与一般岩石不同,存在较明显的压密阶段,礁灰岩的动态抗压强度对应变率表现出更强的敏感性;礁灰岩的能耗密度、入射能和动态抗压强度呈线性关系,与应变率呈乘幂函数关系。珊瑚礁灰岩的动态力学性能对岛礁工程实践中的爆破开挖、冲击破碎和防震抗爆设计有重要的指导意义。 展开更多
关键词 礁灰岩 岩石动力学 霍普金森压杆(SHPB) 应变率 动态抗压强度 能耗密度
煤矿泥岩冲击动态力学特性与破裂破碎特征分析 预览
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作者 王梦想 汪海波 宗琦 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期137-143,共7页
煤矿巷道围岩在采掘过程中受多种动载作用,为了研究动载对围岩破坏变形的影响,通过直径50mm分离式Hopkinson试验装置开展不同冲击气压下煤矿常见泥岩在冲击荷载作用下的动态力学特性和破裂破碎特征试验,研究了不同冲击气压状态下试件应... 煤矿巷道围岩在采掘过程中受多种动载作用,为了研究动载对围岩破坏变形的影响,通过直径50mm分离式Hopkinson试验装置开展不同冲击气压下煤矿常见泥岩在冲击荷载作用下的动态力学特性和破裂破碎特征试验,研究了不同冲击气压状态下试件应力应变特征、破坏形态和试件动态强度随应变率增长规律,分析了试验过程中应力波传播与试件裂纹扩展的关系。结果表明:在设定的试验条件下,泥岩试件的加载率、应变率和峰值应变均表现出随冲击气压的增大而增大;试件的动态单轴抗压强度随着应变率的增加呈现指数型增长,表现出强应变率效应;试件在反射应力波与透射应力波共同作用下,产生环向拉裂破坏和轴向劈裂破坏。 展开更多
关键词 煤矿泥岩 SHPB 应变率 破碎特性
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珊瑚骨料混凝土动态压缩性能的试验研究 预览
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作者 吴文娟 汪稔 +2 位作者 朱长歧 孟庆山 刘海峰 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期7-14,共8页
为探究珊瑚骨料混凝土在冲击荷载下的动态力学响应,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,建立了珊瑚骨料混凝土的动态应力应变关系曲线,讨论了以珊瑚礁、砂为粗细骨料的混凝土动态强度增长因子、能耗密度、破损形态与应变率的关系,并... 为探究珊瑚骨料混凝土在冲击荷载下的动态力学响应,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,建立了珊瑚骨料混凝土的动态应力应变关系曲线,讨论了以珊瑚礁、砂为粗细骨料的混凝土动态强度增长因子、能耗密度、破损形态与应变率的关系,并与同强度等级的普通砂石混凝土进行对比分析.结果表明:珊瑚骨料混凝土的动态强度增长因子对应变率表现出更强的敏感性;2类混凝土的动态强度增长因子与应变率均呈对数函数关系,能耗密度与应变率呈线性关系;相同应变率条件下,珊瑚骨料混凝土由于骨料自身强度低、结构疏松且多内孔隙而使其能量吸收能力更强,表现出更好的抗冲击性能,但破碎程度稍大于普通砂石混凝土. 展开更多
关键词 珊瑚骨料混凝土 分离式霍普金森压杆 动态强度增长因子 能耗密度 应变率 抗冲击性能
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珊瑚砂中应力波衰减规律的实验研究 被引量:1
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作者 于潇 陈力 方秦 《岩石力学与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期1520-1529,共10页
为了揭示珊瑚砂对应力波的衰减效应,基于改进的split Hopkinson pressure bar(SHPB)装置,对干燥珊瑚砂长试件中的应力波衰减规律进行实验研究。定量测量到应力波在珊瑚砂中的平均传播速度,提出无量纲的峰值应力随传播距离的衰减公式... 为了揭示珊瑚砂对应力波的衰减效应,基于改进的split Hopkinson pressure bar(SHPB)装置,对干燥珊瑚砂长试件中的应力波衰减规律进行实验研究。定量测量到应力波在珊瑚砂中的平均传播速度,提出无量纲的峰值应力随传播距离的衰减公式。分析结果表明,试件端部冲击引起的应力波在75和225 mm的传播距离上可使峰值应力分别衰减至10%和1%;峰值应力速度随着传播距离的增大而减小,随无量纲峰值应力的减小而减小;与已有规范中基于陆源砂土总结的应力波传播公式对比表明,珊瑚砂对应力波衰减效果更显著。 展开更多
关键词 土力学 珊瑚砂 应力波 衰减 SPLIT Hopkinson PRESSURE bar(SHPB)
冲击载荷作用下磁铁矿石破碎能耗特征
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作者 甘德清 刘志义 +2 位作者 李占金 高锋 任贺旭 《岩石力学与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第A01期3500-3506,共7页
为掌握冲击作用下磁铁矿石破碎能耗特征,采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验装置,设计不同冲击气压对磁铁矿石试件进行冲击压缩试验,分析试验中磁铁矿石破碎能耗特征。结果表明,试验中能量形式及分布规律为:透射能〉吸收能〉反射能;... 为掌握冲击作用下磁铁矿石破碎能耗特征,采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验装置,设计不同冲击气压对磁铁矿石试件进行冲击压缩试验,分析试验中磁铁矿石破碎能耗特征。结果表明,试验中能量形式及分布规律为:透射能〉吸收能〉反射能;磁铁矿石吸能效率随着入射能的增加呈先增加后稳定的变化趋势,其最大值为39.5%;除吸收能之外,当入射能小于180 J时,随着入射能的增加,透射能占总入射能的百分比逐渐减小,反射能占总入射能的百分比逐渐增大但增长率较小,能量主要以透射形式耗散,当入射能大于180 J时,随着入射能的增加,透射能和反射能分别占总入射能的百分比基本不变,能量主要以透射和反射的形式耗散;试件破碎形态随入射能的增加分别呈柱状、柱状与针状混合、细小针状、碎屑粉末,当入射能为180 J时,碎块平均粒径为15~18 mm;磁铁矿石试件破碎耗能密度随入射能的增加呈线性增长,破碎耗能密度越大,试件破碎程度越剧烈,碎块平均粒径随破碎耗能密度增大而逐渐减小。 展开更多
关键词 采矿工程 磁铁矿石 冲击载荷 能量耗散 破碎块度 分离式Hopkinson压杆(SHPB)
真三轴静载作用下混凝土的动态力学性能研究 预览
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作者 徐松林 王鹏飞 +2 位作者 单俊芳 张鸣 周李姜 《振动与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第15期59-67,共9页
研制了一种真三轴静载作用下混凝土、岩石动态实验系统。该系统采用液压伺服控制系统可对试件施加三向独立的100 MPa静载、采用霍普金森杆(SHPB)冲击加载可对试件施加1 GPa以下的冲击动载;同时,立方体试件六个面的动态信号可由六根杆... 研制了一种真三轴静载作用下混凝土、岩石动态实验系统。该系统采用液压伺服控制系统可对试件施加三向独立的100 MPa静载、采用霍普金森杆(SHPB)冲击加载可对试件施加1 GPa以下的冲击动载;同时,立方体试件六个面的动态信号可由六根杆上的应变片记录。由此,研究了C30混凝土材料在不同的真三轴静载条件下的动态压缩性能,得到了三向独立的动态应力应变关系、动态体积应变、动态Drucker-Prager强度参数等。尼龙和花岗岩试件作为对比材料,进行了初步探讨。 展开更多
关键词 材料动力学 真三轴静载 Hopkinson压杆(SHPB) 混凝土 加载路径效应
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不同加载率下水饱和砂岩的力学特性研究
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作者 周子龙 蔡鑫 +1 位作者 周静 程瑞山 《岩石力学与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第A02期4069-4075,共7页
为揭示水和加载率对岩石力学性质的共同作用效应,利用分离式霍普金森压杆试验系统对干燥和饱水砂岩进行一系列动态压缩、劈裂及断裂试验。试验结果表明,在静态加载条件下,岩石饱水后其强度和断裂韧度均会发生不同程度的降低;在动态加载... 为揭示水和加载率对岩石力学性质的共同作用效应,利用分离式霍普金森压杆试验系统对干燥和饱水砂岩进行一系列动态压缩、劈裂及断裂试验。试验结果表明,在静态加载条件下,岩石饱水后其强度和断裂韧度均会发生不同程度的降低;在动态加载条件下,岩石的强度和断裂韧度随着加载率的增加而升高,且相较于干燥试样,饱和岩石表现出更高的率相关性。在较高加载率下,岩石内部的自由水可产生惯性效应、弯液面效应以及黏性作用,阻碍裂纹的产生和扩张。特别地,当加载率超过1290GPa/s后,饱和试样的压缩强度甚至可以超过干燥试样。 展开更多
关键词 岩石力学 水饱和 砂岩 SHPB 岩石动力学 率相关性
冲击荷载下玄武岩纤维水泥土吸能及分形特征
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作者 马芹永 高常辉 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第11期3921-3928,3968共9页
为研究玄武岩纤维对水泥土冲击破坏过程中能量吸收及碎块块度分布特征的影响,采用Φ50 mm变截面霍普金森压杆(split Hopkinson pressurebar,简称SHPB)试验装置对不同玄武岩纤维掺量的水泥土进行了冲击压缩和动态劈裂试验,分析了冲击... 为研究玄武岩纤维对水泥土冲击破坏过程中能量吸收及碎块块度分布特征的影响,采用Φ50 mm变截面霍普金森压杆(split Hopkinson pressurebar,简称SHPB)试验装置对不同玄武岩纤维掺量的水泥土进行了冲击压缩和动态劈裂试验,分析了冲击荷载作用下玄武岩纤维掺量与水泥土吸收能、破坏形态和分形维数Db的关系,试验结果表明:随着玄武岩纤维掺量的增加,水泥土吸收能呈先增大后减小的趋势,超过最佳掺量后,由于纤维-纤维薄弱面的存在,水泥土吸收能减少;冲击破坏后水泥土破碎块度分布是具有统计意义上的分形,冲击压缩试验中水泥土破碎块度平均粒径随玄武岩纤维掺量的增加而不断增大,对应的Db值总体上呈现不断减小的趋势;在动态劈裂试验中,玄武岩纤维掺量在0-2.0%范围内,水泥土破碎块度平均粒径呈现上升趋势,Db值不断减小,玄武岩纤维掺量超过2.0%后,平均粒径有所降低,对应Db值增大。玄武岩纤维水泥土吸收能和Db值之间有着密切的联系,冲击压缩试验中,吸收能在分形维数为2.20-2.26范围内呈先增大后减小的趋势,而在动态劈裂试验中,吸收能在分形维数为1.85-2.20范围内总体呈现下降趋势,两者具有一定的负相关性;合适掺量的玄武岩纤维对水泥土动态特性起着积极作用,通过试验得出玄武岩纤维的合适掺量为1.5%-2.0%。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 水泥土 霍普金森压杆(SHPB) 吸收能 分形维数 破碎块度
钙质砂动态力学特性试验研究 预览
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作者 魏久淇 王明洋 +1 位作者 邱艳宇 赵章泳 《振动与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第24期7-12,共6页
利用改进的直径37 mm分离式霍普金森铝制压杆,对级配相同的钙质砂与福建标准砂开展了35组被动围压冲击试验,研究了应变率和密度对两种砂动态力学特性的影响。结果表明:两种砂在该研究中的应变率范围内基本没有应变率效应;密实度相同时,... 利用改进的直径37 mm分离式霍普金森铝制压杆,对级配相同的钙质砂与福建标准砂开展了35组被动围压冲击试验,研究了应变率和密度对两种砂动态力学特性的影响。结果表明:两种砂在该研究中的应变率范围内基本没有应变率效应;密实度相同时,石英砂的承载力远大于钙质砂;应变相同时,初始密度越大,砂的承载力越大。在荷载作用下,砂的静水压力 p与密度ρ存在一一对应关系,拟合出了钙质砂的p-(ρ/ρ 0)物态方程,并得到在一维应变条件下钙质砂 p-ε v 的方程。 展开更多
关键词 钙质砂 石英砂 分离式霍普金森压杆(SHPB) 应变率效应 物态方程=
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冲击荷载作用下胶结充填体的力学特性研究 预览
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作者 朱鹏瑞 宋卫东 +2 位作者 徐琳慧 汪杰 万飞 《振动与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第12期131-137,166共8页
嗣后充填采矿法二步矿柱回采时,胶结充填体不可避免地受到爆破扰动。动载作用下胶结充填体的力学特性如何,直接关系到矿山的生产安全。借助SHPB(分离式霍布金森压杆)试验技术,进行高应变率下的分级尾砂胶结充填体SHPB动载单轴冲击试验... 嗣后充填采矿法二步矿柱回采时,胶结充填体不可避免地受到爆破扰动。动载作用下胶结充填体的力学特性如何,直接关系到矿山的生产安全。借助SHPB(分离式霍布金森压杆)试验技术,进行高应变率下的分级尾砂胶结充填体SHPB动载单轴冲击试验,得到其不同应变率条件下的应力-应变曲线,分析了其破坏过程机理。试验结果表明:(1)平均应变率较小时,充填体动态强度增强因子为1左右;随着应变率上升,动载抗压强度变大,动态强度增强因子随之增大;当应变率达到80-100 s-1时,其动态强度增强因子为2左右,最大甚至超过3,体现了显著的应变率相关性;(2)一定范围内,充填体动载抗压强度随浓度、配比的增大而相应的增大;(3)通过对不同应变率下分级尾砂胶结充填体破坏形态的对比归纳,维持其宏观稳定的最高应变率为50 s-1;最后利用ANSYS/LS-DYNA模拟充填体SHPB单轴冲击过程,其应力-应变曲线、充填体破坏特征与试验相互吻合,验证了结论的正确性。 展开更多
关键词 冲击荷载 分离式霍布金森压杆(SHPB) 高应变率 动载强度 LS-DYNA
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预制与后浇混凝土粘结后的动态劈拉性能 预览
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作者 曹海 马芹永 《建筑材料学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期150-153,164共5页
为研究预制与后浇混凝土粘结后混凝土试件的动态劈拉性能,采用74变截面分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,在不同应变率下,对粘结面粗糙度类型不同的试件进行了动态劈拉试验.结果表明:预制与后浇混凝土的动态劈拉强度和动态增大系数均... 为研究预制与后浇混凝土粘结后混凝土试件的动态劈拉性能,采用74变截面分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,在不同应变率下,对粘结面粗糙度类型不同的试件进行了动态劈拉试验.结果表明:预制与后浇混凝土的动态劈拉强度和动态增大系数均表现出较强的应变率效应;预制与后浇混凝土的动态劈拉应力-应变曲线可分为弹性阶段、屈服阶段和破坏阶段;混凝土试块出现了径向劈裂、径向与粘结面均劈裂这2种主要破坏形态;试件粘结面粗糙度越大,其动态劈拉应力-应变曲线中屈服台阶越明显,其动态劈拉强度也越大,表现出明显的延性特征. 展开更多
关键词 预制与后浇混凝土 分离式霍普金森压杆(SHPB) 动态劈拉强度 粘结面粗糙度 应变率
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节理倾角对类岩石冲击能量传递影响的试验研究 预览
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作者 王建国 梁书锋 +3 位作者 高全臣 李祥龙 王立娜 赵炎 《中南大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第5期1237-1243,共7页
用砂浆材料模拟不同倾角的节理岩石试件,并借助霍普金森压杆试验系统(SHPB)装置对其进行相似速度下的冲击试验,研究节理倾角对应力波穿越节理面时的波动特性和能量传递及耗散的影响,并给出能量耗散比随节理倾角变化的表达式。研究结... 用砂浆材料模拟不同倾角的节理岩石试件,并借助霍普金森压杆试验系统(SHPB)装置对其进行相似速度下的冲击试验,研究节理倾角对应力波穿越节理面时的波动特性和能量传递及耗散的影响,并给出能量耗散比随节理倾角变化的表达式。研究结果表明:在相似入射能量条件下,随着节理角度增大,反射能量比ER/EI(即反射波能量ER与入射波能量EI之比)先增大后减小,透射能量比ET/EI(即透射波能量ET与入射波能量EI之比)先减小后增大,且在节理倾角等于破坏角时,反射能量比和透射能量比到达极值;能量耗散比ED/EI(即节理试件耗散能量ED与入射波能量EI之比)随节理倾角的变化有所波动,分别在倾角为30°和90°时取得2个极大值。 展开更多
关键词 节理倾角 节理岩石 SHPB 应力波 能量耗散
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动力扰动下含填充物的砂岩试件力学特性研究 预览
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作者 许刚 陈韶平 +1 位作者 司汉清 王述红 《工程与试验》 2018年第3期64-68,共5页
研究了冲击荷载条件下,裂隙中含不同配比的填充物对裂隙岩体动力学性能的影响。将土与标准砂配成的泥砂浆注入含预制裂隙的砂岩试件中,使用SHPB施加冲击荷载来获取试验数据。通过分析应力应变曲线的变化规律、岩石强度变化及破坏模式... 研究了冲击荷载条件下,裂隙中含不同配比的填充物对裂隙岩体动力学性能的影响。将土与标准砂配成的泥砂浆注入含预制裂隙的砂岩试件中,使用SHPB施加冲击荷载来获取试验数据。通过分析应力应变曲线的变化规律、岩石强度变化及破坏模式与岩石吸能特性变化等发现:填充物强度和黏聚力均对含贯通裂隙岩石的峰值应力有影响;当两种作用共同影响试样时,对试样动态弹性模量有明显提升效果;当填充物中土与砂共同存在时,砂的含量越高,耗散能越低;在一定范围内,填充物中含砂量越低,横向次生裂纹越多,试样最终破坏越严重。 展开更多
关键词 分离式HOPKINSON压杆 裂隙岩体 填充裂隙 动态强度
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破裂砂岩冲击破坏特性研究 预览
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作者 刘洋 潘康 周新贵 《皖西学院学报》 2018年第2期123-127,共5页
为研究破裂岩体冲击破坏特性,采用霍普金森压杆实验装置,对经静态压缩制备的峰后破裂砂岩进行不同应变率下单轴冲击压缩试验,对比完整砂岩试验结果表明:峰后破裂砂岩应力-应变曲线初始阶段不出现下凹现象,但内部破裂严重的试样应力-应... 为研究破裂岩体冲击破坏特性,采用霍普金森压杆实验装置,对经静态压缩制备的峰后破裂砂岩进行不同应变率下单轴冲击压缩试验,对比完整砂岩试验结果表明:峰后破裂砂岩应力-应变曲线初始阶段不出现下凹现象,但内部破裂严重的试样应力-应变曲线初始阶段出现下凹现象。峰后破裂砂岩动态强度和峰值应变均随着应变率的增大而增大,而变形模量则表现出率无关性;相近应变率下峰后破裂砂岩强度低于完整砂岩强度。单轴冲击荷载作用下峰后破裂砂岩为劈裂破坏,且原有裂纹影响破裂面的扩展方向。试验结果可为研究破裂岩体动力学特性提供新的认识。 展开更多
关键词 岩石力学 峰后破裂砂岩 霍普金森压杆 动态强度 劈裂破坏
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混凝土SHPB动态抗压试验数值模拟研究
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作者 李晓琴 陈保淇 +1 位作者 杜茜 丁祖德 《机械强度》 CSCD 北大核心 2018年第4期901-907,共7页
分离式霍普金森杆Split Hopkinson pressure bar(SHPB)试验装置被广泛用于材料在高应变率下力学行为的测量。基于K&C局部损伤混凝土模型对混凝土材料动态抗压试验进行数值模拟,利用SHPB二波法理论重构了混凝土试件的应力应变曲线,分... 分离式霍普金森杆Split Hopkinson pressure bar(SHPB)试验装置被广泛用于材料在高应变率下力学行为的测量。基于K&C局部损伤混凝土模型对混凝土材料动态抗压试验进行数值模拟,利用SHPB二波法理论重构了混凝土试件的应力应变曲线,分析了混凝土试件破坏规律,证明了K&C局部损伤混凝土模型能较好的模拟混凝土在高应变率条件下的混凝土动态抗压的力学行为,考量了应变率效应对混凝土动态强度的影响,讨论并证明了混凝土动态抗压强度的增加主要来源于结构效应而非材料属性的改变。 展开更多
关键词 混凝土 动力增强因子 应变率 分离式霍普金森杆
一种立式分离式霍普金森压杆实验装置研制 预览
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作者 尚兵 王彤彤 《高压物理学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期67-71,共5页
低波阻抗材料通常可以用于吸能、缓冲等领域。用分离式霍普金森压杆实验装置测量这类材料的动态本构关系时,并不需要子弹拥有太高的冲击速度,但要求速度稳定,每次实验过程中的速度偏差要小。为此,依据自由落体原理,研制立式分离式... 低波阻抗材料通常可以用于吸能、缓冲等领域。用分离式霍普金森压杆实验装置测量这类材料的动态本构关系时,并不需要子弹拥有太高的冲击速度,但要求速度稳定,每次实验过程中的速度偏差要小。为此,依据自由落体原理,研制立式分离式霍普金森压杆,通过下落高度精确控制子弹撞击速度。通过夹持入射杆的摩擦力与入射杆重力相等的方法消除入射杆自重对实验结果的影响。通过对PVA(聚乙烯醇)纤维增韧混凝土的动态压缩实验验证该实验装置的可靠性。 展开更多
关键词 分离式霍普金森压杆 纤维混凝土 动态力学性能 应变率
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表面粗糙度对6061铝合金薄壁管冲击膨胀断裂性能的影响 预览
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作者 刘龙飞 周强 《爆炸与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第4期749-758,共10页
采用分离式霍普金森杆实验技术,对表面加工后不同粗糙度的6061铝合金薄壁圆柱管进行动态膨胀断裂冻结回收实验,并对薄壁金属圆柱管动态膨胀断裂过程中裂纹萌生、扩展情况以及最终断裂模式等进行了研究。结果表明:相同冲击压力条件下,... 采用分离式霍普金森杆实验技术,对表面加工后不同粗糙度的6061铝合金薄壁圆柱管进行动态膨胀断裂冻结回收实验,并对薄壁金属圆柱管动态膨胀断裂过程中裂纹萌生、扩展情况以及最终断裂模式等进行了研究。结果表明:相同冲击压力条件下,薄壁金属圆柱管表面粗糙度越大,材料越容易发生膨胀破裂;裂纹萌生于外壁面,由外向内扩展,并且裂纹的扩展主要受裂纹处应力状态的影响;薄壁金属圆柱管的断裂模式由拉伸和剪切断裂机制起主导作用,其断口为拉剪混合型断口。 展开更多
关键词 6061铝合金 分离式霍普金森杆 薄壁圆柱管 膨胀断裂
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温度损伤大理岩不同含水条件下的动态压缩特性研究
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作者 高龙山 徐颖 +1 位作者 吴帮标 王帅 《岩石力学与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第A02期3826-3833,共8页
深部岩石工程围岩处于三高一扰动的复杂地质环境,岩石的力学性质表现出与浅部岩石不同的特征。因此研究温度损伤后岩石在不同含水条件下动态压缩特性在岩石工程中具有重要意义。研究选取均质的细颗粒房山大理岩,利用自主研发的50 mm直... 深部岩石工程围岩处于三高一扰动的复杂地质环境,岩石的力学性质表现出与浅部岩石不同的特征。因此研究温度损伤后岩石在不同含水条件下动态压缩特性在岩石工程中具有重要意义。研究选取均质的细颗粒房山大理岩,利用自主研发的50 mm直径的分离式霍普金森杆压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)系统,进行4种温度(25℃,105℃,450℃,700℃)损伤梯度下,干燥和饱水2种状态的单轴动态压缩加载试验;研究小孔隙率岩石温–水作用下的动态压缩特性。研究结果表明:随着温度的增加,大理岩的纵波波速均呈先上升后下降趋势,超过450℃时下降幅度明显;在试验所得加载率范围内,每级温度载荷下大理岩的动态压缩强度均有明显的率相关性,且和室温相比其他温度下岩石动态强度随着加载率的增加更加明显;当加载率一定时,温度损伤后干燥状态的岩石动态抗压强度随着温度的升高呈现明显的下降趋势,饱水状态的岩石呈现同样的变化趋势。经过105℃处理的损伤岩石,饱水和干燥状态下动态压缩强度近乎一致,而在450℃条件下,饱和岩石的动态压缩强度比干燥条件岩石的动态强度有所增加,压缩强度存在饱水强化现象,在700℃条件下,损伤岩石的饱水强化现象更加明显,并在高加载率下(加载率大于1500GPa/s),随着加载率的增加饱水大理岩动态强度增加较干燥大理岩更快。 展开更多
关键词 岩石力学 含水条件 温度荷载 分离式霍普金森杆 房山大理岩
高应变率下饱水冻结红砂岩变形破坏分析
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作者 杨阳 王建国 +3 位作者 杨仁树 方士正 张念念 郭延辉 《岩石力学与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第A02期4016-4026,共11页
以白垩系红砂岩为研究对象,利用SHPB动态冲击试验,研究低温状态下红砂岩的变形破坏和能量传递规律,分析不同程度负温对岩石强度性能、损伤变量及能量耗散规律的影响;通过引入分形维数D,建立冻结红砂岩块度分形计算模型,探究块度分形维... 以白垩系红砂岩为研究对象,利用SHPB动态冲击试验,研究低温状态下红砂岩的变形破坏和能量传递规律,分析不同程度负温对岩石强度性能、损伤变量及能量耗散规律的影响;通过引入分形维数D,建立冻结红砂岩块度分形计算模型,探究块度分形维数与破碎断裂能之间的关系。研究结果表明,饱水红砂岩在低温状态下的动态强度随温度降低(25℃~-40℃)呈先增大后减小的趋势,这与单轴实验中岩石强度随温度降低逐渐增大的趋势有着较大的差异,而随着温度的降低,红砂岩张拉破裂面积先增大而减小,这说明饱水冻结红砂岩破坏模式由张拉破坏向剪切破坏逐步过渡;冻结岩石试件的宏观破坏与破碎断裂能WFD有着密切的关系,破碎断裂能WFD越大,破碎体数量越多,岩石破坏越严重,而破碎断裂能WFD与分形维数D正相关,破碎过程中耗散的断裂能越多,相应的分形维数就越大,但分形维数D随破坏断裂能WFD增加的速率逐渐放缓。 展开更多
关键词 岩石力学 低温冻结 霍普金森压杆 损伤变量 分形维数 破碎断裂能
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