沖擊荷載作用下硬巖損傷及變形特性分析
發(fā)布時間:2021-11-05 04:20
在受到載荷頻繁擾動時,巖石材料內(nèi)部微結(jié)構(gòu)會隨之產(chǎn)生疲勞損傷,這種損傷是由材料每次不可逆損傷累加所造成的。因此很有必要開展對巖石在循環(huán)沖擊載荷作用下動力學(xué)特性及損傷累積演化特征的研究。在實際工況中,常用鉆爆法來進(jìn)行工程巖體的開挖掘進(jìn),鉆爆不僅致使爆區(qū)周圍巖體破碎崩裂,而且也會使得爆區(qū)周邊的巖體不斷受到擾動,故探討巖石在初始損傷特征條件下的力學(xué)特性有助于探索巖石在受到頻繁擾動時的力學(xué)性能變化趨勢。首先,制備片麻巖試樣,獲取巖樣尺寸為50×70mm以及50×100mm的圓柱體試樣。其次,使用RMT-150B試驗機(jī)測得巖石的單軸抗壓強(qiáng)度。然后,借助霍普金森桿(SHPB)試驗裝置對試樣進(jìn)行動靜組合作用下的動力學(xué)試驗,基于一維應(yīng)力波理論及能量守恒定律對試驗數(shù)據(jù)整理分析得到試樣的動態(tài)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線及平均應(yīng)變率與吸能效率之間的關(guān)系,并依據(jù)超聲波測損法對片麻巖在循環(huán)沖擊過程中的損傷累計變化規(guī)律進(jìn)行了研究。最后,討論了巖石在經(jīng)受SHPB試驗裝置沖擊后,試樣具有初始損傷特征時的力學(xué)特性。本文研究得出如下結(jié)論:(1)片麻巖試樣的吸能效率在20%40%區(qū)間范圍內(nèi),且其吸能效率越高,片麻...
【文章來源】:華東交通大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
的動態(tài)力學(xué)特性與損傷演化規(guī)律的研究。可以在巖石內(nèi)部進(jìn)行傳播,且其傳播速度可以借助儀器測得。縱波在介與其彈性模量和密度密切有關(guān)。同理,超聲波在巖石中的傳播速度也與有著密切的聯(lián)系。當(dāng)巖石受到外載擾動時,巖石內(nèi)部微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化隙的發(fā)育衍化必將劣化,超聲波在巖石中傳播速度必然會隨之發(fā)生改波速來定義巖石內(nèi)部損傷變化在理論上是可行的。在本文中,將依據(jù)超試驗裝置測得試受到?jīng)_擊作用前后的縱波波速,從而得到巖石試樣的B 壓桿裝置介紹B 試驗裝置及技術(shù)介紹森壓桿(SHPB)由動力驅(qū)動系統(tǒng)、主體設(shè)備、超動態(tài)應(yīng)變儀及數(shù)據(jù)采集成,被測試巖石試樣應(yīng)妥善放置,保持試樣的中心與輸入桿和輸出桿的上從而避免試樣偏心受力,如圖 2-1 所示為 SHPB 壓桿裝置示意圖
11(b) 測量和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)圖 2-2 分離式霍普金森壓桿Fig.2-2 Separated Hopkinson Pressure Bar理中,測量和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄和保存下來的只是離散的電壓信
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高應(yīng)變率下預(yù)制單節(jié)理巖石SHPB劈裂試驗?zāi)芰亢纳⒎治鯷J]. 李淼,喬蘭,李慶文. 巖土工程學(xué)報. 2017(07)
[2]多次沖擊荷載作用下花崗巖動態(tài)累計損傷特性[J]. 李地元,孫小磊,周子龍,蔡鑫,邱加冬. 實驗力學(xué). 2016(06)
[3]靜載荷與循環(huán)沖擊組合作用下巖石損傷本構(gòu)模型研究[J]. 何聰,金解放,周學(xué)進(jìn),程昀,昌曉旭,袁偉. 有色金屬科學(xué)與工程. 2016(04)
[4]沖擊荷載對煤巖內(nèi)部微結(jié)構(gòu)演化及表面新生裂隙分布規(guī)律的影響[J]. 趙洪寶,王中偉,張歡,李偉. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2016(05)
[5]電液伺服萬能試驗機(jī)原理及故障診斷[J]. 劉博. 四川冶金. 2015(06)
[6]微機(jī)控制電液伺服萬能試驗機(jī)在教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 朱宏斌. 安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2015(01)
[7]不同應(yīng)變率下砂巖動態(tài)強(qiáng)度準(zhǔn)則的試驗研究[J]. 宮鳳強(qiáng),陸道輝,李夕兵,饒秋華. 巖土力學(xué). 2013(09)
[8]三維靜載與循環(huán)沖擊組合作用下砂巖動態(tài)力學(xué)特性研究[J]. 金解放,李夕兵,鐘海兵. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2013(07)
[9]多孔隙流固耦合砂巖的沖擊損傷效應(yīng)[J]. 高全臣,陸華,王東,何廣驥. 爆炸與沖擊. 2012(06)
[10]不同應(yīng)變率下煤巖沖擊動力試驗研究[J]. 劉曉輝,張茹,劉建鋒. 煤炭學(xué)報. 2012(09)
博士論文
[1]低溫作用下巖石動態(tài)力學(xué)性能試驗研究[D]. 楊陽.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2016
[2]沖擊荷載下紅砂巖流固耦合的動力響應(yīng)及損傷效應(yīng)研究[D]. 陸華.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2013
[3]平板沖擊加載下陶瓷材料的破壞力學(xué)行為研究[D]. 馮曉偉.重慶大學(xué) 2012
[4]靜載荷與循環(huán)沖擊組合作用下巖石動態(tài)力學(xué)特性研究[D]. 金解放.中南大學(xué) 2012
[5]沖擊荷載下巖石強(qiáng)度及破碎能耗特征的尺寸效應(yīng)研究[D]. 洪亮.中南大學(xué) 2008
[6]動力擾動下高應(yīng)力巖石力學(xué)特性研究[D]. 葉洲元.中南大學(xué) 2008
碩士論文
[1]酸化巖石在動靜組合作用下的力學(xué)性能及巖爆機(jī)理研究[D]. 吳云.華東交通大學(xué) 2017
[2]機(jī)制生土磚砌體的變形模量及泊松比試驗研究[D]. 劉奇佶.長安大學(xué) 2017
[3]長期荷載作用下混凝土?xí)r變斷裂過程試驗研究[D]. 馬鵬.海南大學(xué) 2017
[4]圓鋼管混凝土拱架套管節(jié)點承載特性研究[D]. 張玉華.山東科技大學(xué) 2017
[5]凍融循環(huán)下混凝土力學(xué)性能試驗及損傷演化研究[D]. 邢凱.長安大學(xué) 2015
[6]凍融循環(huán)作用下約束泥質(zhì)白云巖力學(xué)特性試驗研究[D]. 賀海松.貴州大學(xué) 2015
[7]不同應(yīng)變率下巖石抗拉與抗壓尺寸效應(yīng)對比研究[D]. 雷繼轅.南京大學(xué) 2015
[8]干濕循環(huán)作用下約束泥質(zhì)白云巖力學(xué)特性試驗研究[D]. 朱珩.貴州大學(xué) 2015
[9]沖擊荷載作用下巖石峰后損傷破壞特性研究[D]. 江益輝.中南大學(xué) 2014
[10]沖擊荷載作用下混凝土動力性能試驗研究及有限元分析[D]. 帥曉蕾.湖南大學(xué) 2013
本文編號:3477062
【文章來源】:華東交通大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
的動態(tài)力學(xué)特性與損傷演化規(guī)律的研究。可以在巖石內(nèi)部進(jìn)行傳播,且其傳播速度可以借助儀器測得。縱波在介與其彈性模量和密度密切有關(guān)。同理,超聲波在巖石中的傳播速度也與有著密切的聯(lián)系。當(dāng)巖石受到外載擾動時,巖石內(nèi)部微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化隙的發(fā)育衍化必將劣化,超聲波在巖石中傳播速度必然會隨之發(fā)生改波速來定義巖石內(nèi)部損傷變化在理論上是可行的。在本文中,將依據(jù)超試驗裝置測得試受到?jīng)_擊作用前后的縱波波速,從而得到巖石試樣的B 壓桿裝置介紹B 試驗裝置及技術(shù)介紹森壓桿(SHPB)由動力驅(qū)動系統(tǒng)、主體設(shè)備、超動態(tài)應(yīng)變儀及數(shù)據(jù)采集成,被測試巖石試樣應(yīng)妥善放置,保持試樣的中心與輸入桿和輸出桿的上從而避免試樣偏心受力,如圖 2-1 所示為 SHPB 壓桿裝置示意圖
11(b) 測量和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)圖 2-2 分離式霍普金森壓桿Fig.2-2 Separated Hopkinson Pressure Bar理中,測量和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄和保存下來的只是離散的電壓信
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高應(yīng)變率下預(yù)制單節(jié)理巖石SHPB劈裂試驗?zāi)芰亢纳⒎治鯷J]. 李淼,喬蘭,李慶文. 巖土工程學(xué)報. 2017(07)
[2]多次沖擊荷載作用下花崗巖動態(tài)累計損傷特性[J]. 李地元,孫小磊,周子龍,蔡鑫,邱加冬. 實驗力學(xué). 2016(06)
[3]靜載荷與循環(huán)沖擊組合作用下巖石損傷本構(gòu)模型研究[J]. 何聰,金解放,周學(xué)進(jìn),程昀,昌曉旭,袁偉. 有色金屬科學(xué)與工程. 2016(04)
[4]沖擊荷載對煤巖內(nèi)部微結(jié)構(gòu)演化及表面新生裂隙分布規(guī)律的影響[J]. 趙洪寶,王中偉,張歡,李偉. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2016(05)
[5]電液伺服萬能試驗機(jī)原理及故障診斷[J]. 劉博. 四川冶金. 2015(06)
[6]微機(jī)控制電液伺服萬能試驗機(jī)在教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 朱宏斌. 安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2015(01)
[7]不同應(yīng)變率下砂巖動態(tài)強(qiáng)度準(zhǔn)則的試驗研究[J]. 宮鳳強(qiáng),陸道輝,李夕兵,饒秋華. 巖土力學(xué). 2013(09)
[8]三維靜載與循環(huán)沖擊組合作用下砂巖動態(tài)力學(xué)特性研究[J]. 金解放,李夕兵,鐘海兵. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2013(07)
[9]多孔隙流固耦合砂巖的沖擊損傷效應(yīng)[J]. 高全臣,陸華,王東,何廣驥. 爆炸與沖擊. 2012(06)
[10]不同應(yīng)變率下煤巖沖擊動力試驗研究[J]. 劉曉輝,張茹,劉建鋒. 煤炭學(xué)報. 2012(09)
博士論文
[1]低溫作用下巖石動態(tài)力學(xué)性能試驗研究[D]. 楊陽.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2016
[2]沖擊荷載下紅砂巖流固耦合的動力響應(yīng)及損傷效應(yīng)研究[D]. 陸華.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2013
[3]平板沖擊加載下陶瓷材料的破壞力學(xué)行為研究[D]. 馮曉偉.重慶大學(xué) 2012
[4]靜載荷與循環(huán)沖擊組合作用下巖石動態(tài)力學(xué)特性研究[D]. 金解放.中南大學(xué) 2012
[5]沖擊荷載下巖石強(qiáng)度及破碎能耗特征的尺寸效應(yīng)研究[D]. 洪亮.中南大學(xué) 2008
[6]動力擾動下高應(yīng)力巖石力學(xué)特性研究[D]. 葉洲元.中南大學(xué) 2008
碩士論文
[1]酸化巖石在動靜組合作用下的力學(xué)性能及巖爆機(jī)理研究[D]. 吳云.華東交通大學(xué) 2017
[2]機(jī)制生土磚砌體的變形模量及泊松比試驗研究[D]. 劉奇佶.長安大學(xué) 2017
[3]長期荷載作用下混凝土?xí)r變斷裂過程試驗研究[D]. 馬鵬.海南大學(xué) 2017
[4]圓鋼管混凝土拱架套管節(jié)點承載特性研究[D]. 張玉華.山東科技大學(xué) 2017
[5]凍融循環(huán)下混凝土力學(xué)性能試驗及損傷演化研究[D]. 邢凱.長安大學(xué) 2015
[6]凍融循環(huán)作用下約束泥質(zhì)白云巖力學(xué)特性試驗研究[D]. 賀海松.貴州大學(xué) 2015
[7]不同應(yīng)變率下巖石抗拉與抗壓尺寸效應(yīng)對比研究[D]. 雷繼轅.南京大學(xué) 2015
[8]干濕循環(huán)作用下約束泥質(zhì)白云巖力學(xué)特性試驗研究[D]. 朱珩.貴州大學(xué) 2015
[9]沖擊荷載作用下巖石峰后損傷破壞特性研究[D]. 江益輝.中南大學(xué) 2014
[10]沖擊荷載作用下混凝土動力性能試驗研究及有限元分析[D]. 帥曉蕾.湖南大學(xué) 2013
本文編號:3477062
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