岩石动态力学参数测试综述

岩石工程实践中,受动力荷载的作用现象比较普遍,例如工程爆破、自然地震及岩爆等。为了工程安全并兼顾经济效益的最大化,在这些工程问题的设计和施工中需要使用准确的岩石动态力学破坏强度及断裂韧度等力学性质。由于岩石动力测试较静态测试复杂得多,国际岩石力学学会岩石动力学专业委员会(ISRM-CRD)2012年才首次推出了岩石动态测试推荐方法,包括岩石动态压缩、动态拉伸及动态断裂方法。夏开文近几年在岩石动力实验室测量方面做了一系列工作,得到了国际同行广泛的认可,并执笔编写了ISRM动力测试推荐方法。夏开文作为新一届的国际岩石力学学会岩石动力学专业委员会(2011²015)主席,负责继续推动把更多切实有效的岩石动力测试方法建议为国际岩石力学学会(ISRM)推荐方法。在此背景下,我们结合多年来的研究工作,总结一些准确可靠的岩石动力学测试方法,希望能被应用到我国的工程爆破实践中,以期进一步提高我国工程爆破施工的高效性和安全性。     

拉深筋力学参数测试系统

设计了拉深筋模拟实验装置,开发了基于LabVIEW的实验测试系统.实验研究了该系统对板材通过拉深筋时的力学过程,应用应变式传感器测量出板材通过拉深筋时的压筋力、拉深筋阻力和上浮力.根据测量得到的数据分析了各力学参数在板材成形过程中的变化规律,给出了半圆形拉深筋的结构参数(高度、圆角半径等)与拉深筋阻力、压筋力和上浮力等力学参数的特征关系曲线,为拉深筋的设计和调整提供了理论依据.     

火箭滑车动态参数测试

火箭滑车为武器系统的设计、生产等提供了可靠的、低成本的动态模拟试验.对火箭滑车自身动参数的精确测试是试验进行的基本条件.本文在动态存储测试技术的基础上,提出了一种对火箭滑车过载、时空位置可靠的测试方法.     

金属材料动态力学参数试验获取方法

获取合理的金属材料动态本构,需要试验提供准确的材料动态力学参数。目前大多数试验采用准静态材料试验机和霍普金森杆进行,导致中、低段应变率试验数据的缺失,为对数据进行补充,该文在上述两种试验装置基础上,采用Instron高速材料试验机,对Q345钢进行动态拉伸试验,得到覆盖较广应变率的试验数据,并对试验试件的设计和修正、试验数据的处理方法以及Q345钢动态本构模型的拟合方法开展研究,总结形成一套系统的金属材料动态力学参数的试验获取方法,为建立其他材料的动态本构模型提供依据。     

卫星电源动态参数测试系统设计

针对目前卫星电源系统动态参数的测试具有自动化水平低、准确度低、数据记录和分析能力差等缺点,设计了一套电源动态参数测试系统,该系统利用太阳能电池模拟器、电子负载模拟卫星在轨运行时太阳帆板的输出和载荷的功耗变化,配合高速采集卡研制动态特性测量单元等模块,组建卫星电源系统及动态参数测试系统并对其进行了测试,母线电压测量及纹波测量结果的相对不确定度均小于0.1％。     

岩石爆破孔壁动态参数的理论探讨

岩石爆破工程中,孔壁近区动态参数是研究岩石与炸药能量关系的重要内容.孔壁爆炸载荷作用下的动态参数分析是爆破模拟实验方案设计和仪器选择的依据.本文通过岩石爆炸冲击波力学模型的建立与计算,分析了孔壁动态参量.     

末敏弹环境力参数测试综述

本文分析了末敏弹工作过程中的环境力参数，重点叙述了引信所关注的四个环境力参数的测试方法和实现途径。     

国际岩石力学大会

国际岩石力学大会每四年举行一次,是国际岩石力学学会的国际性会议。前几次曾分别在里斯本、贝尔格莱德、丹佛(美)、蒙特勒(瑞士)、墨尔本(澳)和墨西哥召开,还将于1987年在蒙特利尔(加拿大)召开第六届大会及在1991年在西德亚琛召开第七届大会。岩石力学是一门工程科学。在建筑业和采矿业中,它是评判大坝、斜坡、地下仓库、隧洞和竖井稳定性的丛础。国际岩石力学学会现有会员约6500人,其中包括许多在岩石力学领域     

冲击载荷下岩石材料动态断裂韧性测试研究进展

岩石动态断裂韧性是岩石动力学的基本力学参数之一,也是评价岩石抵抗裂纹动态起裂和扩展性能的重要参数之一。随着采矿工程、岩土工程的不断发展,冲击动态载荷下岩石动态断裂韧性的研究也愈来愈为国内外岩土工程界所关注。综述了冲击载荷下岩石材料动态断裂韧性测试研究进展,主要介绍了冲击载荷下岩石动态断裂韧性测试技术研究成就及其优缺点,并就冲击载荷下岩石动态断裂韧性测试研究发展趋势给予展望。     

岩石爆破孔壁动态初始压力测试系统研究

本文根据锰钢压阻传感器耐高压,频响特性好和温度系数小等特点,建立了一套以锰铜压阻传感器为主要测试折岩石爆破孔壁动态初始压力测试系统。     

冲击载荷下岩石材料动态断裂韧性测试研究进展

岩石动态断裂韧性是岩石动力学的基本力学参数之一,也是评价岩石抵抗裂纹动态起裂和扩展性能的重要参数之一。随着采矿工程、岩土工程的不断发展,冲击动态载荷下岩石动态断裂韧性的研究也愈来愈为国内外岩土工程界所关注。综述了冲击载荷下岩石材料动态断裂韧性测试研究进展,主要介绍了冲击载荷下岩石动态断裂韧性测试技术研究成就及其优缺点,并就冲击载荷下岩石动态断裂韧性测试研究发展趋势给予展望。     

动态参数场测试技术的最新进展

该文在动态云纹测试中提出“对称性原理”即“具有对称受力特征的物体,其对称部分具有完全等效的性质,可以分別记录并进行综合分析”。根据这一原理,利用多火花照相系统得到了动态场全场的信息。     

粘弹性材料的动态力学测试分析技术研究进展

本文对国内外粘弹性材料动态力学性能表征研究进行了综述，就如何获得声频范围（特别是在静压力条件下）粘弹性材料的动态力学性能参数进行了总结，并对粘弹性材料动态力学性能表征的发展进行了展望。     

三轴循环荷载下岩石动态特性参数研究

利用MTS815 Flex Test 40岩石力学试验系统对粉砂质泥岩和泥质粉砂岩进行三轴循环荷载试验。研究两种岩石在三轴循环荷载作用下,动剪切模量和动泊松比参数的变化规律。结果表明:1)在相同轴向振动荷载和振动次数作用下,两种岩石的动剪切模量随着围压的增加呈现出先增加再减小的变化规律,动泊松比没有明显的变化规律。2)在相同围压和轴向振动荷载作用下,两种岩石的动剪切模量随着振动次数的增加呈现逐渐减小的变化规律,动泊松比呈现逐渐增加的变化规律。3)在相同围压和振动次数下,两种岩石的动剪切模量与动泊松比随着轴向振动荷载的增加都无明显规律。试验成果对研究岩土工程地基岩石的地震反应和边坡工程的安全稳定性评价可提供参考依据。     

由地面压裂施工压力资料反求储层岩石力学参数分析

本研究利用泊松比确定最小水平主应力的计算公式,得到最小主应力发展曲线。经过相关计算方法的验证,这种计算储层岩石力学参数的新方法简单方便,计算结果准确可靠,在现场施工中有推广使用的价值。不但能够对压裂进行实时的分析,并且能够用于压后的评估分析中,因此这种方法对于提升压裂设计水平具有重要意义。     

爆破模型的动态光测力学方法研究综述

动态光测力学方法是爆破模型研究十分重要的工具,各种光测力学方法对爆炸应力、应变、位移场的测量及相应研究有不同的作用.在总结大量国内外文献的基础上,对爆破模型研究中使用的动态光测力学方法进行了回顾和评述,阐述了它们在不同阶段实验技术和理论研究的进步.重点介绍动光弹、激光全息干涉法在爆破研究中的运用及最新进展,简略探讨了动态焦散、云纹、云纹干涉法等其它光测力学方法在动载研究中的使用情况.通过分析上述文献,指出了这些方法的运用前景和发展方向.     

动态参数场测试的对称性原理及其应用

为了解决动态参数场的空间分幅问题,本文提出对称性原理,即物体对称受力部位具有等效性质,可以分别记录并进行综合分析。文中还对上述原理进行了实验验证。     

基于波速法的黏弹性细棒力学参数宽频测试

在长短棒法的基础上,提出了利用宽带脉冲测试黏弹性材料力学参数的方法。在激振器上生成短时宽带脉冲信号,并对一根黏弹性细棒进行纵向激励。利用一台激光测振仪对黏弹性细棒两端的纵向振动响应分别进行测试,利用细棒自由端的近似一次入射信号,结合波速法原理计算得到细棒的储能模量和损耗因子。结果表明:利用本文测试方法,通过对一根黏弹性细棒两端的振动速度进行测试,即可得到连续宽频范围内的动态力学参数,且测试结果与黏弹仪数据吻合较好。     

基于共振法的黏弹性细棒力学参数宽频测试

在黏弹性细棒力学参数共振法测量的基础上提出了一种宽频测试方法。激振器产生了波形可控的宽频短脉冲信号,对黏弹性细棒进行纵向激励。利用激光测振仪分别测量激振器和细棒自由端的振动速度响应,通过自由端与激振端响应信号在宽频范围的幅值比和相位差,根据共振法原理可解算共振频率处的储能模量和损耗因子。另外,对测试过程进行了有限元仿真。结果表明:利用该测试方法,通过较少次数测试可得到与黏弹仪数据吻合的动力学参数,而有限元分析可对测试提供指导。