沖擊荷載作用下巖石動(dòng)態(tài)力學(xué)特性及破裂特征研究
本文關(guān)鍵詞:沖擊荷載作用下巖石動(dòng)態(tài)力學(xué)特性及破裂特征研究 出處:《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》2017年10期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:采用分離式霍布金森壓桿(split Hopkinson pressure bar,SHPB)試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)灰?guī)r,白云巖和砂巖3類巖石進(jìn)行動(dòng)態(tài)沖擊試驗(yàn),得到巖石的動(dòng)強(qiáng)度因子,耗散能密度及破碎尺寸與應(yīng)變率的變化關(guān)系。在此基礎(chǔ)上結(jié)合晶體離散元方法,采用高分辨率掃描和圖像處理技術(shù)建立了晶體尺度試樣模型,研究巖石材料高應(yīng)變率力學(xué)特性和損傷特征。通過(guò)與室內(nèi)SHPB試驗(yàn)對(duì)比,驗(yàn)證數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明:巖石材料的動(dòng)態(tài)屈服強(qiáng)度具有明顯的率相關(guān)性,但彈性模量沒有隨應(yīng)變率的增加而顯著增加;在高應(yīng)變率下,材料的動(dòng)強(qiáng)度因子與應(yīng)變率更符合Ханукаев公式;隨著應(yīng)變率的增加,巖石的破壞形態(tài)出現(xiàn)完整型→劈裂破壞→粉碎性破壞轉(zhuǎn)化,這是由細(xì)觀裂紋的激活數(shù)目以及裂紋間的相互作用關(guān)系所決定的。裂紋密度的變化和擴(kuò)展路徑的選擇是材料動(dòng)斷裂機(jī)制,其宏觀表現(xiàn)為材料的率效應(yīng)和破碎成形。
[Abstract]:Using split Hopkinson pressure bar ( SHPB ) test system , dynamic impact tests on limestone , dolomite and sandstone type 3 rocks are carried out to obtain the dynamic strength factor , dissipation energy density and fracture size and strain rate of rock materials .
【作者單位】: 中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖石力學(xué)與工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;莫納什大學(xué)土木工程系;中國(guó)科學(xué)院大學(xué);貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51439008,41572307) 國(guó)家留學(xué)基金委資助項(xiàng)目(201604910678)~~
【分類號(hào)】:TU45
【正文快照】: 巖石在高應(yīng)變率作用下的變形特征,破壞強(qiáng)度及斷裂韌度受微觀破壞機(jī)制的影響表現(xiàn)為明顯的率依賴性[1]。根據(jù)應(yīng)變率范圍,巖石加載可分為蠕變、準(zhǔn)靜態(tài)、中等應(yīng)率變、高應(yīng)變率及超高應(yīng)變率加載5個(gè)方面(見圖1[2-5])。一般而言,沖擊及爆炸荷載作用下的巖石受力特征是高應(yīng)變率及超高
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,本文編號(hào):1399531
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