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利用改进的大直径SHPB试验装置,对花岗岩试件进行单轴循环冲击压缩试验,分析花岗岩在循环冲击载荷下的力学特性及能量吸收规律。通过基于Weibull分布的动态统计损伤模型计算岩石的累积损伤,结合试验曲线分析岩石累积损伤的演化规律。研究结果表明:随着冲击载荷循环作用次数的增加,变形模量变小,试件的屈服应变增大,峰值应力呈降低趋势。岩石的累积比能量吸收值随着冲击次数的增加而增大,且试件破坏前其值增加缓慢,试件破坏时其值急剧增大。基于Weibull分布的动态损伤本构模型的计算曲线与试验曲线具有较好的一致性,该模型能反映岩石的强度与应变、应变率的关系。累积损伤随着循环冲击次数的增加而增大,其增加速率由小变大,试件破坏前累积损伤的增加较为平缓,其主要增量由最后一次冲击破坏产生。 相似文献
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不同龄期混凝土多次冲击损伤特性试验研究 总被引:3,自引:0,他引:3
为了解不同龄期混凝土多次冲击损伤特性,利用大杆径分离式霍金森压杆(SHPB)试验装置对5种不同龄期下的支护混凝土分别进行多次冲击压缩试验,并采用Weibull分布的统计损伤模型分析其损伤特性,系统地了解多次冲击荷载对混凝土造成的损伤规律。结果表明,对每一龄期混凝土,在其临界入射能75%水平的冲击条件下,第一次冲击有助于提高混凝土的抗压强度,之后随着冲击次数增加,混凝土的抗压能力、变形能力都变弱。随着龄期的增长,混凝土损伤–应变曲线表现出2种不同变化形式,损伤度对入射能的敏感度降低,试样失稳时的累积损伤没有明显的变化,均在1.00左右;而峰值损伤则以对数函数关系降低,其中稳定龄期的峰值损伤表明,Weibull分布的统计损伤模型能反映材料的损伤特性。 相似文献
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In order to investigate the mechanical properties and stress-strain curves of concrete at different ages under impact load,the impact compression tests of concrete at age of 1, 3, 7, 14 and 28 d were conducted with a large diameter split Hopkinson pressure bar, respectively. Based on statistical damage theory and Weibull distribution, combining the analysis of the change laws of stressstrain curves and viscosity coefficient of concrete with age, a damage constitutive model that can reflect the variation in dynamic mechanical properties with age was proposed. The stress-strain curves calculated from the proposed model are in good agreement with those from experimental data directly. 相似文献
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利用杆径为75mm的SHPB试验装置对5种不同龄期下的混凝土分别进行了冲击压缩试验,系统了解了冲击载荷对不同龄期支护混凝土力学特性的影响。为了进行对比,利用INSTRON系统也进行了相应龄期下的静载压缩试验。试验研究表明:静载下混凝土强度、割线弹性模量随龄期增长而增长,其中强度增长主要集中在龄期7d以前,割线弹性模量增长则集中在龄期14d以后,而峰值应变随龄期增长整体上呈减小的趋势;动载下混凝土强度、峰值应变以及单位体积吸收能随着龄期增长而增长,在各个龄期都表现出对应变率具有一定的敏感性,其中不同龄期混凝土的动态强度随应变率增加呈现指数函数增长趋势。不同龄期的混凝土在动载下以拉伸破坏为主,静载下基本呈现剪切破坏形式。 相似文献
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为研究饱水状态下层状板岩的动态拉伸力学特性及能量耗散规律,通过压杆直径为50 mm的SHPB系统进行巴西圆盘劈裂试验,研究水、层理倾角及加载率对板岩的动态拉伸强度、破坏模式及能量耗散的影响。研究结果表明:(1)随着加载率的增加,板岩动态拉伸强度及耗散能密度均提高;(2)当加载率低于395 GPa·s-1时,饱水板岩的拉伸强度低于干燥板岩,岩体强度呈现饱水软化现象;当加载率高于395 GPa·s-1时,饱水板岩的拉伸强度高于干燥板岩,岩体强度呈现饱水强化现象;(3)当加载角度θ=0°~15°时,饱水板岩为拉伸破坏;θ=30°~90°时,饱水板岩为拉伸剪切组合破坏;θ=75°和90°时,随着加载率的增加,饱水板岩的动态拉伸强度增幅更快,耗散能及耗散率最高;(4)冲击荷载下饱水板岩的耗散能密度高于干燥板岩。 相似文献
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TSL(thin spray-on liner)材料作为一种新型的支护材料,已经开始运用于矿山巷道等工程支护。TSL材料在支护过程中不可避免受到爆破开挖等动载荷的扰动。因此,对TSL作用下砂岩的静态和动态抗拉性能展开试验研究,试验考虑了TSL与砂岩的3种接触面(光滑型和两种粗糙型接触面),每一接触面设置了3组TSL的支护厚度(1mm, 3 mm和5 mm),其中动载试验采用超高速数字图像相关试验系统记录动态拉伸破坏过程和试样表面应变场变化过程。研究表明,静载和动载下,TSL材料对砂岩的抗拉强度和抗拉变形均有明显的提高作用。在静载下,随着TSL厚度和接触面粗糙度的增加,砂岩抗拉强度明显提升,次生裂纹减少,当TSL厚度超过3 mm后,随着厚度的增加,抗拉强度增加速率降低;在动载下,当接触面为光滑型时,只有当施加TSL的厚度达到5 mm,试样的抗拉强度和变形能力才有较好的提升,而当接触面为粗糙型时,支护效果受接触面粗糙度、TSL厚度和加载率三者共同影响,TSL能延缓砂岩起裂时间,当加载率超过一定值后,粗糙度和TSL厚度的增加对支护效果提升作用有所下降。 相似文献