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节理倾角对深部凝灰岩动力学特性与能量传递的影响

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爆破 2024年第3期41卷 43-50页

作者：田栩帆李祥龙黄原明赵艳伟胡正祥昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093 玉溪矿业有限公司玉溪653100

为探究含节理深部凝灰岩在一维动载作用下的力学特性和能量传递规律,采用shpb试验装置对7种指定天然节理倾角的凝灰岩试件进行冲击试验;试验过程中通过高速摄影仪对动态过程实时记录。从动态强度、能量耗散和宏观破坏等方面系统地分析... 详细信息

为探究含节理深部凝灰岩在一维动载作用下的力学特性和能量传递规律,采用shpb试验装置对7种指定天然节理倾角的凝灰岩试件进行冲击试验;试验过程中通过高速摄影仪对动态过程实时记录。从动态强度、能量耗散和宏观破坏等方面系统地分析节理倾角对深部凝灰岩动态响应特征的影响规律,结果表明:凝灰岩在节理倾角为45°时,动强度最小,动态抗压强度和峰值应变在节理倾角从0°增加到90°的范围内呈现出先降低到后上升的趋势。试件的最终破坏模式受节理倾角的控制,不同节理倾角的凝灰岩试件的最终破坏模式可分为拉伸破坏、拉伸–剪切复合型破坏、剪切破坏。在入射能量大致相同的情况下,凝灰岩的反射能比与透射能比随着天然节理倾角的增加呈现先下降后上升的趋势,在45°时最低,耗散能比则相反。能时密度随节理倾角的增大为先增大后减小,荷载作用方向与节理在45°~60°时吸收的能量较多并用于自身裂纹扩展。

关键词： shpb试验深部凝灰岩天然节理能量耗散动力学特性节理倾角

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高强钢纤维混凝土冲击压缩特性试验研究

爆炸与冲击 2002年第3期22卷 237-241页

作者：严少华李志成王明洋尹放林解放军理工大学工程兵工程学院江苏南京210007 南京军区工程设计研究所江苏南京210016

采用大尺寸shpb装置 ,对钢纤维体积分数在 0～ 6 %的高强钢纤维混凝土进行冲击压缩试验 ,得到应变率约 10 0s-1下的应力应变全曲线及方程 ,给出抗压强度与应变率的关系 ,讨论了钢纤维含量对冲击强度的影响。

关键词：高强钢纤维混凝土 shpb试验应变率效应

高应力条件下深部花岗岩冲击破碎耗能试验研究

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中国矿业 2019年第A2期28卷 354-359页

作者：陈璐郭利杰北京矿冶科技集团有限公司北京102628 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心北京102628

分离式霍普金森压杆(shpb)动载冲击试验是研究不同应变率下岩石破碎耗能特性的有效试验手段。然而,目前shpb试验系统所能开展的冲击试验多为单轴条件或较低围压(小于20MPa)条件,无法满足高地应力环境下深部岩石动力参数和破碎耗能的研... 详细信息

分离式霍普金森压杆(shpb)动载冲击试验是研究不同应变率下岩石破碎耗能特性的有效试验手段。然而,目前shpb试验系统所能开展的冲击试验多为单轴条件或较低围压(小于20MPa)条件,无法满足高地应力环境下深部岩石动力参数和破碎耗能的研究与分析需求。基于此,本文在现有的shpb试验系统基础上,自主研发了shpb三轴高围压加载试验系统,并考虑千米采深的实测地应力数值,对取自三山岛金矿的深部花岗岩开展了一系列改进的shpb冲击试验。试验中选取了四级典型围压(10MPa、20MPa、30MPa、40MPa)和三组应力比(1∶1、1∶1.5、1∶2),通过系统分析入射能量、透射能量和反射能量,获得了深部花岗岩的动力破碎耗能特性。试验结果表明:随着围压的增大,破碎耗能密度与围压成线性增长关系,同时应力比为1∶2时的耗能密度最低,说明强构造应力状态会导致花岗岩的破碎耗能降低。

关键词：深部花岗岩高地应力 shpb试验能量理论破碎耗能

高应变率下不同含水率混凝土力学性能的试验研究

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建筑科学 2019年第11期35卷 78-83页

作者：李林涛中铁二十二局集团第五工程有限公司

为解决在含水复杂条件下,高应变率荷载作用对混凝土动态力学性能的影响问题,利用含水率控制法与霍普金森压杆(shpb)试验系统,对不同含水率下混凝土试样开展动态单轴压缩试验,探究试样的动态应力-应变曲线、抗压强度、动弹模及峰值应变... 详细信息

为解决在含水复杂条件下,高应变率荷载作用对混凝土动态力学性能的影响问题,利用含水率控制法与霍普金森压杆(shpb)试验系统,对不同含水率下混凝土试样开展动态单轴压缩试验,探究试样的动态应力-应变曲线、抗压强度、动弹模及峰值应变的变化规律,并对其宏观破坏形态进行分析。研究表明:随着含水率增大,混凝土试样的动弹模与抗压强度减小,峰值应变增大,破碎程度加剧;随着应变率增大,试样的动弹模及抗压强度明显增大,而动态峰值应变变化较小,破坏程度增加,试样破坏类型由拉伸破坏向压剪破坏转变。这说明含水率增大会使混凝土的动态力学性能减弱,而增大加载应变率可提高试样动态抗压性能,加剧混凝土材料的破坏程度。在实际混凝土工程中,应合理设置排水结构减少水对混凝土的侵蚀作用,并且可以设计适宜加载应变率控制混凝土结构的变形与破坏程度。

关键词：高应变率含水率 shpb试验动态力学性能

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冻结黏土单轴动态力学特性及本构模型研究

西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2024年第2期56卷 183-191页

作者：解北京刘天乐栾铮张景顺于瑞星武博文中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083

为研究动载荷下冻土破坏特性,利用shpb试验系统开展应变率300s^(-1)~1000s^(-1)、含水率13%~22%冻土单轴动态冲击试验,并建立本构模型描述单轴冻土动力学响应行为。结果表明:(1)应力-应变曲线可以分为压密阶段、弹性阶段、塑形阶段和破... 详细信息

为研究动载荷下冻土破坏特性,利用shpb试验系统开展应变率300s^(-1)~1000s^(-1)、含水率13%~22%冻土单轴动态冲击试验,并建立本构模型描述单轴冻土动力学响应行为。结果表明:(1)应力-应变曲线可以分为压密阶段、弹性阶段、塑形阶段和破坏阶段,应变率高于700s^(-1)时应力-应变曲线出现明显振荡;(2)抗压强度和弹性模量整体上与应变率呈正相关趋势,但应变率高于900s^(-1)时抗压强度增长速度减缓甚至负增长。最大应变与应变率呈一次函数关系,含水率对最大应变无影响;(3)结合Weibull统计分布、D-P准则以及Z-W-T方程并引入含水率项,建立能考虑不同含水率冻土损伤黏弹性本构模型,验证模型可靠性(R^(2)>0.90)。为冻土工程设计与施工提供一定参考。

关键词： shpb试验单轴动态加载冻土动力学参数本构模型

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EPS混凝土冲击压缩韧性研究

混凝土 2011年第11期 73-76页

作者：白二雷许金余高志刚空军工程大学工程学院陕西西安710038 西北工业大学力学与建筑工程学院陕西西安710072

采用准100mm分离式霍普金森压杆(shpb)试验装置进行了EPS混凝土的抗冲击试验,得到了冲击荷载作用下EPS混凝土的应力应变曲线,以应力-应变全程曲线所围面积作为韧性指标,研究了不同体积掺量EPS混凝土的冲击压缩韧性。结果表明:EPS颗粒的... 详细信息

采用准100mm分离式霍普金森压杆(shpb)试验装置进行了EPS混凝土的抗冲击试验,得到了冲击荷载作用下EPS混凝土的应力应变曲线,以应力-应变全程曲线所围面积作为韧性指标,研究了不同体积掺量EPS混凝土的冲击压缩韧性。结果表明:EPS颗粒的掺入对混凝土有一定的韧化效果;体积掺量为20%的EPS混凝土,其韧性指标最大;体积掺量达到30%时,其韧性指标较素混凝土所降低。

关键词： EPS混凝土 shpb试验韧性指标应力应变曲线

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灌注式半柔性道面材料抗冲击性能试验研究

公路工程 2016年第4期41卷 55-59页

作者：李杨王建武张勇武卫邓伟章远皓空军勤务学院机场工程与保障系 94619部队54分队 95626部队机场营房股

在大量试验的基础上,重点研究了灌注式半柔性道面材料的抗冲击性能。运用shpb试验装置,对空隙率为20%、23%、25%、27%和30%的半柔性道面材料分别进行了0.25、0.30、0.35和0.4 MPa共4种气压的冲击试验,分析数据发现较低气压冲击作用下(0.... 详细信息

在大量试验的基础上,重点研究了灌注式半柔性道面材料的抗冲击性能。运用shpb试验装置,对空隙率为20%、23%、25%、27%和30%的半柔性道面材料分别进行了0.25、0.30、0.35和0.4 MPa共4种气压的冲击试验,分析数据发现较低气压冲击作用下(0.25,0.3 MPa),空隙率为25%的半柔性道面材料峰值应力最大;在较高气压冲击作用下(0.35,0.4 MPa),空隙率为27%的半柔性道面材料峰值应力最大。综合材料在冲击作用下峰值应力和破坏形态等因素,空隙率为27%的半柔性道面材料抗冲击性能优于其余4个空隙率的材料。

关键词：半柔性道面抗冲击 shpb试验空隙率

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岩石准静态和动态冲击试验及尺寸效应研究

煤炭科学技术 2009年第4期37卷 19-22,68页

作者：高富强杨军刘永茜张华北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650095

为了研究尺寸效应对材料力学性能的影响,利用MTS(材料试验系统)和shpb(分离式霍普金森压杆)试验装置,对不同长径比石灰岩试件进行了准静态和动态冲击压缩试验。试验结果表明:准静态加载条件下,岩石试件的强度随长径比的增大而减小;而动... 详细信息

为了研究尺寸效应对材料力学性能的影响,利用MTS(材料试验系统)和shpb(分离式霍普金森压杆)试验装置,对不同长径比石灰岩试件进行了准静态和动态冲击压缩试验。试验结果表明:准静态加载条件下,岩石试件的强度随长径比的增大而减小;而动态冲击条件下,试件长径比对强度的影响存在一个临界值。长径比低于临界值,强度随长径比的增大而减小;长径比高于临界值,强度随长径比的增大而增大。对于高于临界长径比的岩石试件,存在临界加载速度,低于临界加载速度,静态尺寸效应占主导地位;高于临界加载速度,动态尺寸效应占主导地位。

关键词：岩石材料动态破坏准静态压缩试验 shpb试验尺寸效应

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玄武岩纤维混凝土冲击压缩韧性

新型建筑材料 2008年第6期35卷 69-72页

作者：杨进勇许金余李为民沈刘军翟毅范飞林空军工程大学工程学院陕西西安710038 西北工业大学力学与土木建筑学院陕西西安710072

介绍了利用Φ100mmshpb装置获得玄武岩纤维混凝土冲击压缩在3种应变率范围下的应力-应变曲线的试验研究。并以应力-应变全程曲线所围面积作为韧性指标,对玄武岩纤维掺量分别为0、0.1%、0.2%和0.3%的混凝土在冲击荷载下增韧特性进行了对... 详细信息

介绍了利用Φ100mmshpb装置获得玄武岩纤维混凝土冲击压缩在3种应变率范围下的应力-应变曲线的试验研究。并以应力-应变全程曲线所围面积作为韧性指标,对玄武岩纤维掺量分别为0、0.1%、0.2%和0.3%的混凝土在冲击荷载下增韧特性进行了对比分析。研究表明,在0～0.020应变范围内,4种掺量的玄武岩纤维混凝土中,BFRC0.2韧性最高,尤其在50/S～60/S应变率范围内,比素混凝土韧性指标提高了12.7%;应变较低时,一般素混凝土的韧性指标最高;与素混凝土相比,在应变率较低时,3组掺玄武岩纤维的混凝土韧性均有所提高,而在80/S～100/S应变率范围下,BFRC0.3韧性最低。

关键词：玄武岩纤维混凝土 shpb试验韧性指标