冲击荷载作用下硬岩损伤及变形特性分析
发布时间：2021-11-05 04:20
在受到载荷频繁扰动时,岩石材料内部微结构会随之产生疲劳损伤,这种损伤是由材料每次不可逆损伤累加所造成的。因此很有必要开展对岩石在循环冲击载荷作用下动力学特性及损伤累积演化特征的研究。在实际工况中,常用钻爆法来进行工程岩体的开挖掘进,钻爆不仅致使爆区周围岩体破碎崩裂,而且也会使得爆区周边的岩体不断受到扰动,故探讨岩石在初始损伤特征条件下的力学特性有助于探索岩石在受到频繁扰动时的力学性能变化趋势。首先,制备片麻岩试样,获取岩样尺寸为50×70mm以及50×100mm的圆柱体试样。其次,使用RMT-150B试验机测得岩石的单轴抗压强度。然后,借助霍普金森杆（SHPB）试验装置对试样进行动静组合作用下的动力学试验,基于一维应力波理论及能量守恒定律对试验数据整理分析得到试样的动态应力-应变关系曲线及平均应变率与吸能效率之间的关系,并依据超声波测损法对片麻岩在循环冲击过程中的损伤累计变化规律进行了研究。最后,讨论了岩石在经受SHPB试验装置冲击后,试样具有初始损伤特征时的力学特性。本文研究得出如下结论:（1）片麻岩试样的吸能效率在20%40%区间范围内,且其吸能效率越高,片麻...
【文章来源】：华东交通大学江西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
的动态力学特性与损伤演化规律的研究。可以在岩石内部进行传播，且其传播速度可以借助仪器测得。纵波在介与其弹性模量和密度密切有关。同理，超声波在岩石中的传播速度也与有着密切的联系。当岩石受到外载扰动时，岩石内部微结构发生变化隙的发育衍化必将劣化，超声波在岩石中传播速度必然会随之发生改波速来定义岩石内部损伤变化在理论上是可行的。在本文中，将依据超试验装置测得试受到冲击作用前后的纵波波速，从而得到岩石试样的B 压杆装置介绍B 试验装置及技术介绍森压杆（SHPB)由动力驱动系统、主体设备、超动态应变仪及数据采集成，被测试岩石试样应妥善放置，保持试样的中心与输入杆和输出杆的上从而避免试样偏心受力，如图 2-1 所示为 SHPB 压杆装置示意图
11（b） 测量和数据采集系统图 2-2 分离式霍普金森压杆Fig.2-2 Separated Hopkinson Pressure Bar理中，测量和数据采集系统记录和保存下来的只是离散的电压信
【参考文献】：
期刊论文
[1]高应变率下预制单节理岩石SHPB劈裂试验能量耗散分析[J]. 李淼,乔兰,李庆文. 岩土工程学报. 2017(07)
[2]多次冲击荷载作用下花岗岩动态累计损伤特性[J]. 李地元,孙小磊,周子龙,蔡鑫,邱加冬. 实验力学. 2016(06)
[3]静载荷与循环冲击组合作用下岩石损伤本构模型研究[J]. 何聪,金解放,周学进,程昀,昌晓旭,袁伟. 有色金属科学与工程. 2016(04)
[4]冲击荷载对煤岩内部微结构演化及表面新生裂隙分布规律的影响[J]. 赵洪宝,王中伟,张欢,李伟. 岩石力学与工程学报. 2016(05)
[5]电液伺服万能试验机原理及故障诊断[J]. 刘博. 四川冶金. 2015(06)
[6]微机控制电液伺服万能试验机在教学中的应用[J]. 朱宏斌. 安徽水利水电职业技术学院学报. 2015(01)
[7]不同应变率下砂岩动态强度准则的试验研究[J]. 宫凤强,陆道辉,李夕兵,饶秋华. 岩土力学. 2013(09)
[8]三维静载与循环冲击组合作用下砂岩动态力学特性研究[J]. 金解放,李夕兵,钟海兵. 岩石力学与工程学报. 2013(07)
[9]多孔隙流固耦合砂岩的冲击损伤效应[J]. 高全臣,陆华,王东,何广骥. 爆炸与冲击. 2012(06)
[10]不同应变率下煤岩冲击动力试验研究[J]. 刘晓辉,张茹,刘建锋. 煤炭学报. 2012(09)
博士论文
[1]低温作用下岩石动态力学性能试验研究[D]. 杨阳.中国矿业大学(北京) 2016
[2]冲击荷载下红砂岩流固耦合的动力响应及损伤效应研究[D]. 陆华.中国矿业大学（北京） 2013
[3]平板冲击加载下陶瓷材料的破坏力学行为研究[D]. 冯晓伟.重庆大学 2012
[4]静载荷与循环冲击组合作用下岩石动态力学特性研究[D]. 金解放.中南大学 2012
[5]冲击荷载下岩石强度及破碎能耗特征的尺寸效应研究[D]. 洪亮.中南大学 2008
[6]动力扰动下高应力岩石力学特性研究[D]. 叶洲元.中南大学 2008
硕士论文
[1]酸化岩石在动静组合作用下的力学性能及岩爆机理研究[D]. 吴云.华东交通大学 2017
[2]机制生土砖砌体的变形模量及泊松比试验研究[D]. 刘奇佶.长安大学 2017
[3]长期荷载作用下混凝土时变断裂过程试验研究[D]. 马鹏.海南大学 2017
[4]圆钢管混凝土拱架套管节点承载特性研究[D]. 张玉华.山东科技大学 2017
[5]冻融循环下混凝土力学性能试验及损伤演化研究[D]. 邢凯.长安大学 2015
[6]冻融循环作用下约束泥质白云岩力学特性试验研究[D]. 贺海松.贵州大学 2015
[7]不同应变率下岩石抗拉与抗压尺寸效应对比研究[D]. 雷继辕.南京大学 2015
[8]干湿循环作用下约束泥质白云岩力学特性试验研究[D]. 朱珩.贵州大学 2015
[9]冲击荷载作用下岩石峰后损伤破坏特性研究[D]. 江益辉.中南大学 2014
[10]冲击荷载作用下混凝土动力性能试验研究及有限元分析[D]. 帅晓蕾.湖南大学 2013
本文编号：3477062
【文章来源】：华东交通大学江西省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
的动态力学特性与损伤演化规律的研究。可以在岩石内部进行传播，且其传播速度可以借助仪器测得。纵波在介与其弹性模量和密度密切有关。同理，超声波在岩石中的传播速度也与有着密切的联系。当岩石受到外载扰动时，岩石内部微结构发生变化隙的发育衍化必将劣化，超声波在岩石中传播速度必然会随之发生改波速来定义岩石内部损伤变化在理论上是可行的。在本文中，将依据超试验装置测得试受到冲击作用前后的纵波波速，从而得到岩石试样的B 压杆装置介绍B 试验装置及技术介绍森压杆（SHPB)由动力驱动系统、主体设备、超动态应变仪及数据采集成，被测试岩石试样应妥善放置，保持试样的中心与输入杆和输出杆的上从而避免试样偏心受力，如图 2-1 所示为 SHPB 压杆装置示意图
11（b） 测量和数据采集系统图 2-2 分离式霍普金森压杆Fig.2-2 Separated Hopkinson Pressure Bar理中，测量和数据采集系统记录和保存下来的只是离散的电压信
【参考文献】：
期刊论文
[1]高应变率下预制单节理岩石SHPB劈裂试验能量耗散分析[J]. 李淼,乔兰,李庆文. 岩土工程学报. 2017(07)
[2]多次冲击荷载作用下花岗岩动态累计损伤特性[J]. 李地元,孙小磊,周子龙,蔡鑫,邱加冬. 实验力学. 2016(06)
[3]静载荷与循环冲击组合作用下岩石损伤本构模型研究[J]. 何聪,金解放,周学进,程昀,昌晓旭,袁伟. 有色金属科学与工程. 2016(04)
[4]冲击荷载对煤岩内部微结构演化及表面新生裂隙分布规律的影响[J]. 赵洪宝,王中伟,张欢,李伟. 岩石力学与工程学报. 2016(05)
[5]电液伺服万能试验机原理及故障诊断[J]. 刘博. 四川冶金. 2015(06)
[6]微机控制电液伺服万能试验机在教学中的应用[J]. 朱宏斌. 安徽水利水电职业技术学院学报. 2015(01)
[7]不同应变率下砂岩动态强度准则的试验研究[J]. 宫凤强,陆道辉,李夕兵,饶秋华. 岩土力学. 2013(09)
[8]三维静载与循环冲击组合作用下砂岩动态力学特性研究[J]. 金解放,李夕兵,钟海兵. 岩石力学与工程学报. 2013(07)
[9]多孔隙流固耦合砂岩的冲击损伤效应[J]. 高全臣,陆华,王东,何广骥. 爆炸与冲击. 2012(06)
[10]不同应变率下煤岩冲击动力试验研究[J]. 刘晓辉,张茹,刘建锋. 煤炭学报. 2012(09)
博士论文
[1]低温作用下岩石动态力学性能试验研究[D]. 杨阳.中国矿业大学(北京) 2016
[2]冲击荷载下红砂岩流固耦合的动力响应及损伤效应研究[D]. 陆华.中国矿业大学（北京） 2013
[3]平板冲击加载下陶瓷材料的破坏力学行为研究[D]. 冯晓伟.重庆大学 2012
[4]静载荷与循环冲击组合作用下岩石动态力学特性研究[D]. 金解放.中南大学 2012
[5]冲击荷载下岩石强度及破碎能耗特征的尺寸效应研究[D]. 洪亮.中南大学 2008
[6]动力扰动下高应力岩石力学特性研究[D]. 叶洲元.中南大学 2008
硕士论文
[1]酸化岩石在动静组合作用下的力学性能及岩爆机理研究[D]. 吴云.华东交通大学 2017
[2]机制生土砖砌体的变形模量及泊松比试验研究[D]. 刘奇佶.长安大学 2017
[3]长期荷载作用下混凝土时变断裂过程试验研究[D]. 马鹏.海南大学 2017
[4]圆钢管混凝土拱架套管节点承载特性研究[D]. 张玉华.山东科技大学 2017
[5]冻融循环下混凝土力学性能试验及损伤演化研究[D]. 邢凯.长安大学 2015
[6]冻融循环作用下约束泥质白云岩力学特性试验研究[D]. 贺海松.贵州大学 2015
[7]不同应变率下岩石抗拉与抗压尺寸效应对比研究[D]. 雷继辕.南京大学 2015
[8]干湿循环作用下约束泥质白云岩力学特性试验研究[D]. 朱珩.贵州大学 2015
[9]冲击荷载作用下岩石峰后损伤破坏特性研究[D]. 江益辉.中南大学 2014
[10]冲击荷载作用下混凝土动力性能试验研究及有限元分析[D]. 帅晓蕾.湖南大学 2013
本文编号：3477062
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