含预制双层理的半圆盘模型冲击试验

发布时间：2021-11-16 12:26

　　通过含预制双层理的半圆盘缺陷介质来模拟真实岩体受到冲击荷载下的断裂特性,采用焦散线实验方法测量了试件破坏过程中裂纹尖端的动态应力强度因子的数值及裂纹扩展轨迹、速度等数值。实验表明:当取层理面与预制裂纹之间的角度为变量时,角度减小对裂纹扩展有着阻碍作用,60°试件穿过了两道层理,45°试件和30°试件未能穿过第二道层理面,且三者裂纹扩展时经过第一道层理面的偏移量分别为20.6mm、32.3mm、26.6mm。三种试件在裂纹未扩展至层理面前的开裂只受到Ⅰ型应力强度因子的影响,开裂主要受拉应力作用,后期的开裂机制变得复杂,受到两种应力强度因子作用,且在层状岩体中,层理面的结构相对薄弱,容易在受到冲击荷载下发生开裂。研究结果对于工程实例中层状岩体的结构强度的研究有着重要的参考价值。 

【文章来源】：中国矿业. 2020,29(11)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

焦散斑形成原理

复合型和纯Ⅰ型裂纹尖端焦散斑图形

试验系统由激光器、扩束镜、两块场镜、试件固定支架、高速摄像机、冲击加载装置及计算机组成。整个实验系统如图3所示。该实验装置能够准确记录试件在动荷载下的裂纹扩展过程。其中，光源采用固体绿色激光器作为实验光源，光源的输出功率为0～200 mV，实验光强为44 mV；高速摄像机的型号FFastcam-SA5(16G）型彩色高速数码相机，通过数据连接线与计算器连接，将拍到的焦散线图片传输到计算机中，并配有相应的PFV(photron fastcam viewer）系统软件，能够观测现场实验的全过程，并可以记录任意时段的焦散线图片，并进行后续的编辑处理，该相机的最大拍摄频率为1 000 000fps，在该实验中选择拍摄速度为100 000fps，图像的分辨率为320×192，在该实验中的最大记录时长为2s，相邻两幅图片的时间间隔为10μs。2.2 实验材料

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3498886