水泥砂漿試塊中爆炸應(yīng)力波測試方法的研究
本文關(guān)鍵詞:水泥砂漿試塊中爆炸應(yīng)力波測試方法的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:巖石中爆炸應(yīng)力波形測試是研究應(yīng)力波在巖石中傳播特征的重要手段,近幾十年來一些科研工作者不斷探究爆炸載荷作用下巖石中應(yīng)力波傳播及其規(guī)律,但是由于測試方法等其他原因,結(jié)果很難客觀、完整的反映出巖石產(chǎn)生變化的過程。為全面了解應(yīng)力波測試手段,進(jìn)一步優(yōu)化水泥砂漿試驗(yàn)測試方法,將實(shí)驗(yàn)成果成功運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)活動(dòng)中去,本文就相關(guān)問題做了詳細(xì)論述。首先介紹了應(yīng)力波測試的方法,包括以電阻應(yīng)變片法和PVDF壓電薄膜測試法為主的電測法,和以動(dòng)光彈和云紋干涉為主的光測法,并對這些方法的發(fā)展和現(xiàn)狀做出總結(jié);然后通過比較,選擇電阻應(yīng)變片的超動(dòng)態(tài)應(yīng)變測試系統(tǒng)作為本文的實(shí)驗(yàn)方法,通過文獻(xiàn)的總結(jié)和較長時(shí)間的水泥砂漿模塊測試和試驗(yàn),得到以下結(jié)論:1)確定實(shí)驗(yàn)方法:動(dòng)光彈只能做模型實(shí)驗(yàn),解決實(shí)際問題乏力;云紋干涉需要的高密度光柵的價(jià)格昂貴;PVDF薄膜的壓電特性不能用于拉應(yīng)變波形的測試。最終選擇利用電阻應(yīng)變片法進(jìn)行模型實(shí)驗(yàn)。2)本文在前人實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出一種新的應(yīng)變磚制作及安裝方法,這種方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡便,降低了實(shí)驗(yàn)難度,而且大大降低了因水泥砂漿分層產(chǎn)生的界面對爆炸應(yīng)力波傳播的影響。3)使用該超動(dòng)態(tài)應(yīng)變測試系統(tǒng)測試時(shí),應(yīng)變片受拉時(shí)產(chǎn)生的壓力信號(應(yīng)變)數(shù)值為正數(shù),受壓時(shí)產(chǎn)生的壓力信號(應(yīng)變)數(shù)值為負(fù)數(shù)。4)從測得波形圖中可以看出,炸藥在水泥砂漿試塊中爆炸,隨著爆心距增大:測點(diǎn)的電壓信號、應(yīng)變以及應(yīng)變率數(shù)值隨之減小;變化速率隨之變小。5)應(yīng)變率隨爆心距增大而減小,說明距離爆炸中心越遠(yuǎn)試塊越不容易被破壞。6)相同直徑試塊內(nèi)各測點(diǎn)波形走勢大致相同;直徑越大的試塊波形與理論實(shí)際應(yīng)力波傳播規(guī)律契合程度越高。
【關(guān)鍵詞】:應(yīng)力波 應(yīng)變 電阻應(yīng)變片 PVDF壓電薄膜 動(dòng)光彈 云紋干涉
【學(xué)位授予單位】:安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TQ177.62
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-12
- 1 緒論12-18
- 1.1 概述12
- 1.2 研究動(dòng)態(tài)12-16
- 1.2.1 電阻應(yīng)變片研究動(dòng)態(tài)12-14
- 1.2.2 PVDF壓電計(jì)研究動(dòng)態(tài)14
- 1.2.3 動(dòng)光彈法的研究動(dòng)態(tài)14-15
- 1.2.4 云紋干涉法的研究動(dòng)態(tài)15-16
- 1.3 本課題研究內(nèi)容與方法16
- 1.4 本章小結(jié)16-18
- 2 爆炸應(yīng)力波光測方法18-24
- 2.1 動(dòng)態(tài)光彈性法18-20
- 2.1.1 測試原理18
- 2.1.2 動(dòng)光彈材料18-20
- 2.1.2.1 材料的組成18
- 2.1.2.2 新的工藝18-19
- 2.1.2.3 新材料的性能19-20
- 2.2 云紋干涉20-21
- 2.3 本章小結(jié)21-24
- 3 PVDF壓電薄膜綜述及其在爆炸應(yīng)力波測試中的應(yīng)用24-32
- 3.1 PVDF壓電薄膜綜述24-27
- 3.1.1 概念24-25
- 3.1.2 PVDF薄膜的物理性質(zhì)25
- 3.1.3 PVDF薄膜極化方向和受力方向的關(guān)系25-27
- 3.2 PVDF應(yīng)力計(jì)的測量電路27-28
- 3.2.1 電荷模式測試電路27
- 3.2.2 電流模式測試電路27-28
- 3.3 PVDF應(yīng)力計(jì)的動(dòng)態(tài)標(biāo)定28-30
- 3.4 PVDF在小型雷管實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用30
- 3.5 本章小結(jié)30-32
- 4 電阻應(yīng)變片的超動(dòng)態(tài)應(yīng)變測試系統(tǒng)簡介32-38
- 4.1 電阻應(yīng)變的工作原理32-33
- 4.2 應(yīng)變片的動(dòng)態(tài)響應(yīng)33-34
- 4.3 測量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)34-35
- 4.4 超動(dòng)態(tài)應(yīng)變測試系統(tǒng)組成35-36
- 4.5 干擾類型及預(yù)防措施36-37
- 4.6 本章小結(jié)37-38
- 5 水泥砂漿試塊中爆炸應(yīng)力波測試實(shí)驗(yàn)38-62
- 5.1 概述38
- 5.2 實(shí)驗(yàn)方案38-39
- 5.3 實(shí)驗(yàn)過程39-50
- 5.3.1 水泥砂漿物理力學(xué)參數(shù)測定39-44
- 5.3.1.1 縱波測試39-40
- 5.3.1.2 抗壓強(qiáng)度和彈性模量測量40-44
- 5.3.2 應(yīng)變磚的制作44-45
- 5.3.3 水泥砂漿試塊制作45-48
- 5.3.4 超動(dòng)態(tài)應(yīng)變測試過程48-50
- 5.4 測試結(jié)果分析50-60
- 5.5 本章小結(jié)60-62
- 6 結(jié)論與展望62-64
- 6.1 結(jié)論62
- 6.2 展望62-64
- 參考文獻(xiàn)64-68
- 致謝68-70
- 作者簡介及讀研期間主要科研成果70
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