通過含預(yù)制雙層理的半圓盤缺陷介質(zhì)來模擬真實巖體受到?jīng)_擊荷載下的斷裂特性,采用焦散線實驗方法測量了試件破壞過程中裂紋尖端的動態(tài)應(yīng)力強度因子的數(shù)值及裂紋擴展軌跡、速度等數(shù)值。實驗表明:當取層理面與預(yù)制裂紋之間的角度為變量時,角度減小對裂紋擴展有著阻礙作用,60°試件穿過了兩道層理,45°試件和30°試件未能穿過第二道層理面,且三者裂紋擴展時經(jīng)過第一道層理面的偏移量分別為20.6mm、32.3mm、26.6mm。三種試件在裂紋未擴展至層理面前的開裂只受到Ⅰ型應(yīng)力強度因子的影響,開裂主要受拉應(yīng)力作用,后期的開裂機制變得復(fù)雜,受到兩種應(yīng)力強度因子作用,且在層狀巖體中,層理面的結(jié)構(gòu)相對薄弱,容易在受到?jīng)_擊荷載下發(fā)生開裂。研究結(jié)果對于工程實例中層狀巖體的結(jié)構(gòu)強度的研究有著重要的參考價值。 

【文章來源】：中國礦業(yè). 2020,29(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

焦散斑形成原理

復(fù)合型和純Ⅰ型裂紋尖端焦散斑圖形

試驗系統(tǒng)由激光器、擴束鏡、兩塊場鏡、試件固定支架、高速攝像機、沖擊加載裝置及計算機組成。整個實驗系統(tǒng)如圖3所示。該實驗裝置能夠準確記錄試件在動荷載下的裂紋擴展過程。其中，光源采用固體綠色激光器作為實驗光源，光源的輸出功率為0～200 mV，實驗光強為44 mV；高速攝像機的型號FFastcam-SA5(16G）型彩色高速數(shù)碼相機，通過數(shù)據(jù)連接線與計算器連接，將拍到的焦散線圖片傳輸?shù)接嬎銠C中，并配有相應(yīng)的PFV(photron fastcam viewer）系統(tǒng)軟件，能夠觀測現(xiàn)場實驗的全過程，并可以記錄任意時段的焦散線圖片，并進行后續(xù)的編輯處理，該相機的最大拍攝頻率為1 000 000fps，在該實驗中選擇拍攝速度為100 000fps，圖像的分辨率為320×192，在該實驗中的最大記錄時長為2s，相鄰兩幅圖片的時間間隔為10μs。2.2 實驗材料

【參考文獻】：
期刊論文
[1]沖擊荷載下Ⅰ型裂紋與圓孔缺陷相互作用[J]. 李清,張隨喜,彭陽,王曉東,陶雨,于強.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2019(06)
[2]沖擊作用下靜止裂紋與運動裂紋相互作用的試驗研究[J]. 楊仁樹,蘇洪,龔悅,邱鵬,付曉強,張士春.  振動與沖擊. 2018(08)
[3]沖擊載荷下層狀巖體動態(tài)斷裂行為的模擬試驗研究[J]. 岳中文,宋耀,陳彪,王煦,邱鵬.  振動與沖擊. 2017(12)
[4]沖擊載荷下雙預(yù)置裂紋三點彎曲梁動態(tài)斷裂實驗[J]. 岳中文,宋耀,邱鵬,胡慶文.  振動與沖擊. 2017(04)
[5]沖擊載荷作用下含孔洞缺陷介質(zhì)斷裂行為研究[J]. 李清,郭洋,韓通,楊鳴澤,徐文龍.  中國礦業(yè). 2016(08)
[6]幾種典型變質(zhì)巖的沖擊斷裂焦散線實驗探討[J]. 楊立云,楊仁樹,趙雪楠,陳駿,方士正,孫金超,馬佳輝.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2015(04)
[7]沖擊荷載下缺陷介質(zhì)裂紋擴展的DLDC試驗[J]. 楊仁樹,王雁冰,侯麗冬,楊立云.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2014(10)
[8]新型數(shù)字激光動態(tài)焦散線實驗系統(tǒng)及其應(yīng)用[J]. 楊立云,楊仁樹,許鵬.  中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2013(02)



本文編號：3498886