動力擾動下含泥體孔道花崗巖試件力學特性研究
本文選題:花崗巖 + 力學特性 ; 參考:《湖南科技大學》2017年碩士論文
【摘要】:本文以SHPB動態(tài)測試系統(tǒng)為平臺,以花崗巖為研究對象。對不同內孔徑花崗巖試件在填充不同含水率泥體的狀態(tài)下進行沖擊對比實驗。分析了應力-應變曲線、破壞過程、破壞模式、巖石吸能特性對花崗巖動力特性的影響。進行了填充不同含水率泥體花崗巖在單次沖擊荷載作用下的試驗研究。運用高速攝像技術,將微裂紋的發(fā)育、拓展與貫通對比分析花崗巖破壞的實驗現(xiàn)象。結合破壞圖片,通過能量比法分析了花崗巖破壞時的能量對比。主要研究內容與成果如下:(1)相同應變率下,隨著試件內孔徑的增大,峰值應力減小;隨著泥漿含水率的增加,峰值應力增大,應力-應變曲線峰后塑性現(xiàn)象逐漸增強。(2)巖石的破壞過程中,泥漿與內孔徑對試件破壞模式相關性小。結果表明首先出現(xiàn)斜向剪切裂紋和縱向裂紋,最后出現(xiàn)橫向裂紋且拉應力破壞占據(jù)主要破壞方式。(3)通過能量破壞準則分析,得到內孔徑越大,反射能比越小,透射能比越大,花崗巖破碎程度越高,其耗散能比越大。用單位體積吸能比大小來衡量試件的破碎效果具有可行性。(4)花崗巖內部裂紋的發(fā)育受沖擊荷載和水壓力共同作用的影響,裂紋的拉剪和壓剪擴展模式下控制著花崗巖的破壞過程和破壞模式。
[Abstract]:This paper takes the SHPB dynamic test system as the platform and the granite as the research object.A comparative impact test of granite specimens with different internal pore sizes was carried out under the condition of filling mud with different moisture content.The influences of stress-strain curve, failure process, failure mode and rock energy absorption characteristics on the dynamic characteristics of granite are analyzed.An experimental study of marsh granite filled with different moisture content under single impact load was carried out.The development of microcracks and the experimental phenomena of granite failure are compared and analyzed by using high speed camera technique.Combined with the damage picture, the energy comparison of granite failure was analyzed by energy ratio method.The main research contents and results are as follows: at the same strain rate, the peak stress decreases with the increase of the pore diameter of the specimen, and the peak stress increases with the increase of the water content of the mud.During the failure process of rock, the correlation between mud and internal pore size on the failure mode of specimen is small.The results show that the inclined shear crack and longitudinal crack appear first, and finally the transverse crack and tensile stress failure occupy the main failure mode. Through the energy failure criterion analysis, the larger the internal aperture, the smaller the reflection energy ratio and the greater the transmission energy ratio.The higher the degree of granite fragmentation, the greater the dissipation energy ratio.It is feasible to use the unit volume energy absorption ratio to measure the breakage effect of the specimen. (4) the development of internal cracks in granite is affected by the combined action of impact load and water pressure.The failure process and failure mode of granite are controlled by the tensile shear and compression shear propagation modes of cracks.
【學位授予單位】:湖南科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TU45
【參考文獻】
相關期刊論文 前10條
1 紀文棟;楊春和;姚院峰;孔君鳳;;應變加載速率對鹽巖力學性能的影響[J];巖石力學與工程學報;2011年12期
2 汪魁;趙明階;;巖石壓剪裂紋水力劈裂分析及裂紋面方向計算[J];重慶交通大學學報(自然科學版);2010年03期
3 張雪穎;阮懷寧;賈彩虹;;巖石損傷力學理論研究進展[J];四川建筑科學研究;2010年02期
4 李夕兵;宮鳳強;高科;尹土兵;;一維動靜組合加載下巖石沖擊破壞試驗研究[J];巖石力學與工程學報;2010年02期
5 葉洲元;李夕兵;劉希靈;馬春德;尹土兵;;Testing Studies on Rock Failure Modes of Statically Loads Under Dynamic Loading[J];Transactions of Tianjin University;2008年S1期
6 趙忠虎;謝和平;;巖石變形破壞過程中的能量傳遞和耗散研究[J];四川大學學報(工程科學版);2008年02期
7 張磊;胡時勝;;混凝土層裂強度測量的新方法[J];爆炸與沖擊;2006年06期
8 謝和平,鞠楊,黎立云;基于能量耗散與釋放原理的巖石強度與整體破壞準則[J];巖石力學與工程學報;2005年17期
9 王宏圖,李曉紅,楊春和,胡國忠,賈劍青,薛占新;準各向同性裂隙巖體中有效動彈性參數(shù)與彈性波速關系的研究[J];巖土力學;2005年06期
10 劉紅巖,王根旺,劉國振;以損傷變量為特征的巖石損傷理論研究進展[J];爆破器材;2004年06期
相關會議論文 前1條
1 郭子庭;吳從師;;巖石爆破破碎的能量分析[A];第三屆全國巖石動力學學術會議論文選集[C];1992年
相關博士學位論文 前1條
1 劉業(yè)科;水巖作用下深部巖體的損傷演化與流變特性研究[D];中南大學;2012年
,本文編號:1744958
本文鏈接:http://sikaile.net/jianzhugongchenglunwen/1744958.html