處于復(fù)雜受力環(huán)境的深部巖體本身結(jié)構(gòu)力學(xué)性能難以用經(jīng)驗(yàn)來(lái)評(píng)估,加上其經(jīng)常受到施工巖石破碎和采動(dòng)影響,巖石承受的是沖擊荷載作用,在此動(dòng)載荷作用下巖石的變形和破壞都和時(shí)間相關(guān),此問(wèn)題成為深部巖石工程的一大難題,吸引了許多研究學(xué)者對(duì)巖石動(dòng)態(tài)力學(xué)性能進(jìn)行的研究。深井煤礦開(kāi)采就是很好的工程實(shí)例,為了更有效地進(jìn)行煤礦巖石巷道爆破掘進(jìn)和圍巖支護(hù),研究巖石在沖擊載荷下的動(dòng)態(tài)性能就很有必要。利用直徑50mm分離式Hopkinson試驗(yàn)裝置進(jìn)行煤礦井下常見(jiàn)的泥巖和砂巖沖擊加載試驗(yàn),通過(guò)變化加載速率測(cè)試巖石試樣的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能,重點(diǎn)研究該沖擊試驗(yàn)條件下兩種巖石的應(yīng)變應(yīng)力、破裂破碎特性以及能量耗散性能。試樣取自淮南礦區(qū)某煤礦井下巷道。試驗(yàn)結(jié)果分析比較表明:在試驗(yàn)的應(yīng)變率范圍內(nèi),隨著子彈沖擊速度的增大,所攜帶的沖擊動(dòng)能越大,兩種巖石試件的破碎塊度越小;隨著應(yīng)變率的增加,泥巖和砂巖的動(dòng)態(tài)屈服強(qiáng)度都有明顯的增加,砂巖的動(dòng)彈性模量保持恒定、而泥巖動(dòng)彈性模量則逐漸增加;兩種巖石的動(dòng)態(tài)單軸抗壓強(qiáng)度都隨著應(yīng)變率的增加呈現(xiàn)指數(shù)型增長(zhǎng),表現(xiàn)出強(qiáng)應(yīng)變率效應(yīng);兩種巖石的耗散能都與應(yīng)變率呈正線性關(guān)系,破碎尺寸則與應(yīng)變率呈負(fù)線性關(guān)系;需要... 

【文章來(lái)源】：安徽理工大學(xué)安徽省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

SHPB試驗(yàn)裝置實(shí)物圖

的凡士林潤(rùn)滑劑，盡量降低彼此之間的摩擦阻力，減小加載端面的約束力對(duì)試件應(yīng)力狀態(tài)分布的影響，降低對(duì)采集到的波形的擾動(dòng)。試驗(yàn)時(shí)，注意確保巖石試樣與兩壓桿同軸，保持在一條直線上，如圖4所示。圖 4 巖石試件的安裝Fig.4 Installation of rock specimens試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)信號(hào)采集系統(tǒng)記錄輸入桿和輸出桿上應(yīng)變片的變化曲線。2.2.2 SHPB 試驗(yàn)原理SHPB 基本原理為：認(rèn)為各桿件均是彈性桿件，當(dāng)沖擊桿以一定的速度撞擊入射桿時(shí)，桿件部位會(huì)產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)態(tài)應(yīng)力波，當(dāng)此應(yīng)力波傳遞到試件與入射桿接觸面時(shí)，由于試件材料形狀大小的不同，當(dāng)應(yīng)力波到達(dá)入射桿端面?zhèn)鬟f到實(shí)驗(yàn)巖

3 沖擊荷載下的力學(xué)性能試驗(yàn)3 沖擊荷載下的力學(xué)性能試驗(yàn)的制作所采用的巖石試樣取自淮南礦區(qū)某煤礦井下巷道，前期的巖石工大學(xué)土木建筑學(xué)院的深部巖土力學(xué)研究室進(jìn)行的，試驗(yàn)所需 mm 25mm。從煤系巖區(qū)取得大塊不規(guī)則的巖石初樣，搬運(yùn)到，選用形狀較規(guī)則、外部破壞程度小且裂隙少的泥巖和砂巖。塊中鉆取獲得圓柱形巖石試樣，如圖 5 所示。


本文編號(hào)：3108489