巖石材料應(yīng)用廣泛,在深部礦床開采、地?zé)豳Y源開發(fā)、高放射性核廢料深埋處置及地下隧道災(zāi)后重建等工程中,其不僅受到動態(tài)荷載作用,還受到溫度作用的影響,所以研究溫度作用后巖石的動態(tài)力學(xué)響應(yīng)尤其重要。本文以實驗為主,數(shù)值模擬為輔,對溫度后黑云母花崗巖的動力學(xué)行為與能量特性開展研究,主要工作與相關(guān)結(jié)論如下:首先,采用Φ50mm直錐變截面分離式霍普金森壓桿（SHPB）,對升溫處理后花崗巖的動態(tài)力學(xué)特性及其破壞形態(tài)進(jìn)行研究。結(jié)果表明,入射波的幅值隨沖擊速度提高而增大,透射波和反射波幅值與試樣破壞狀態(tài)有關(guān);500℃和700℃試樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線形態(tài)差異明顯,說明花崗巖在500℃⁷00℃之間存在著熱損傷的溫度閾值;沖擊速度相同時,應(yīng)變率隨溫度先略微減小而后逐漸增大。保持溫度不變,應(yīng)變率隨沖擊速度提高而線性增加;花崗巖試樣的彈性模量與應(yīng)變率之間相關(guān)性不明顯,而峰值應(yīng)力和峰值應(yīng)變均具有顯著的應(yīng)變率效應(yīng);500℃以內(nèi)時,溫度對峰值應(yīng)力與峰值應(yīng)變影響較小,而700℃和900℃下,二者的溫度效應(yīng)均十分明顯。接著,基于溫度作用后花崗巖的動態(tài)沖擊實驗和靜態(tài)單軸壓縮實驗,研究了其在變形破壞過程中的能... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

試樣與彈性桿交界面處應(yīng)力波的作用

2s i r tsA假設(shè) P1= P2，則試樣兩端的力相等，由式（2.3）和（2.4）可知，i+r=t。因此，如果試樣滿足動態(tài)應(yīng)力平衡的條件，則可推導(dǎo)出試樣在沖擊荷載作用下的應(yīng)力-應(yīng)變-應(yīng)變率的關(guān)系：s tsEAA （2.6）02srd cdt l （2.7）0 02( )ts rcdl （2.8）2.1.3 實驗裝置圖 2.2 為進(jìn)行巖石動態(tài)沖擊實驗的直錐變截面霍普金森壓桿測試系統(tǒng)，其主要包括三大部分：

圖 2.3 速度測量儀Fig 2.3 Velocity measuring instrument測量系統(tǒng)由超動態(tài)應(yīng)變儀，示波器以及片時，在入射桿和透射桿的軸向中心位面處粘貼兩個應(yīng)變片，兩者相隔 180°，獲得的應(yīng)變信號非常微弱，必須借助超和顯示。同時，考慮到 SHPB 實驗測量子示波器。獲得應(yīng)變信號后，借助高速數(shù)據(jù)采集分變信號的分析處理工作。其中，瞬態(tài)記類的瞬變過程是非常適用的工具。采用圖 2.4 來表示 SHPB 實驗技術(shù)中的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]基于HJC本構(gòu)模型的煤巖SHPB實驗數(shù)值模擬[J]. 李成武,王金貴,解北京,孫英峰.  采礦與安全工程學(xué)報. 2016(01)
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[6]沖擊載荷作用下砂巖試件破碎能耗特征[J]. 平琦,駱軒,馬芹永,袁璞.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2015(S2)
[7]3種巖石能量演化特征的試驗研究[J]. 張志鎮(zhèn),高峰.  中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2015(03)
[8]不同溫度條件下煤系砂質(zhì)泥巖力學(xué)特征試驗研究[J]. 查文華,宋新龍,武騰飛.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2014(04)
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[10]脆性巖石破壞的能量跌落系數(shù)研究[J]. 左建平,黃亞明,熊國軍,劉靖,李蒙蒙.  巖土力學(xué). 2014(02)

博士論文
[1]SHPB實驗技術(shù)若干問題研究[D]. 陶俊林.中國工程物理研究院 2005

碩士論文
[1]沖擊載荷下脆性材料的動力學(xué)響應(yīng)特性研究[D]. 于水生.西南科技大學(xué) 2013
[2]巖石SHPB實驗技術(shù)數(shù)值模擬分析[D]. 高科.中南大學(xué) 2009



本文編號：3606610