不同加载率条件下花岗岩动态断裂及损伤机理试验研究

发布时间：2021-09-25 13:58

　　为进一步系统地研究岩石类材料在不同加载应变率条件下的动态断裂及损伤机理,探究岩石材料动态断裂破坏过程中断裂参数的加载率效应,本文以甘肃北山花岗岩和北京房山花岗岩为主要研究对象,依次采用了落锤冲击加载系统（中加载应变率）、分离式霍普金森压杆加载系统（中高加载应变率）、切缝药包定向爆破加载系统（超高加载应变率）,针对花岗岩材料在不同加载率条件下的动态断裂和损伤演化机理进行了试验研究。主要结论如下:（1）采用应变片电测方法针对花岗岩类脆性材料（PMMA）进行了落锤冲击载荷下的I型动态断裂实验研究,结合动态焦散线方法和数值模拟方法,计算得到了 PMMA材料在动态断裂破坏过程中的动态断裂参数变化规律（裂尖区域应变响应、裂纹扩展速度、动态应力强度因子值等）,通过三种方法关于动态断裂参数计算结果的比较,验证了应变片电测方法在测量花岗岩类材料的I型动态断裂参数的可靠性和合理性,为研究岩石材料在落锤冲击加载条件下的动态断裂机理提出了新的测量分析方法。（2）将应变片电测方法引入落锤冲击载荷下北山花岗岩三点弯曲试件的I型动态断裂机理实验研究中,结合动态数字图像相关（DIC）法,研究了北山花岗岩试件在落锤冲击... 

【文章来源】：中国矿业大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：179 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

动力响应分析的复平面坐标系Fig.2.2Complexplanecoordinateindynamicresponse

图２．４归一化应变随裂纹尖端位置的变化曲线（ａ?＝?１２１．６，ｃ＝?１６７?ｍ／ｓ，＝?２?ｍｍ）??Ｆｉｇ．?２．４?Ｍｏｄｉｆｉｅｄ?ｓｔｒａｉｎ?ｃｕｒｖｅ?ｗｉｔｈ?ｃｒａｃｋ?ｔｉｐ?ｌｏｃａｔｉｏｎ?（ａ?＝?１２１．６?？?ｃ＝?１６７?ｍ／ｓ，?＝?２?ｍｍ）??

图２．５归一化应变随裂纹尖端位置的变化曲线（ａ?＝?５８．４?，?ｃ＝１６７ｍ／ｓ，?＆?＝?２＿）??

【参考文献】：
期刊论文
[1]中低速冲击载荷作用下SCT岩石试样Ⅰ型裂纹的动态扩展行为[J]. 董玉清,朱哲明,王蒙,周磊,应鹏.  中南大学学报(自然科学版). 2018(11)
[2]基于CT试验的岩石细观孔隙模型重构与并行模拟[J]. 郎颖娴,梁正召,段东,曹志林.  岩土力学. 2019(03)
[3]圆孔缺陷对爆生裂纹扩展行为影响的试验研究[J]. 杨仁树,左进京,方士正,陈帅志,王煦.  振动与冲击. 2018(12)
[4]花岗岩动态断裂能各向异性试验研究[J]. 徐颖,ZHANG Junchen,姚伟,夏开文.  岩石力学与工程学报. 2018(S1)
[5]层理性页岩断裂韧性的加载速率效应试验研究[J]. 吕有厂.  岩石力学与工程学报. 2018(06)
[6]正入射爆炸应力波与运动裂纹作用的动态光弹性实验研究[J]. 杨仁树,陈程,岳中文,王煦,许鹏,丁晨曦.  煤炭学报. 2018(01)
[7]爆炸载荷下Ⅰ型裂纹的起裂及扩展规律研究[J]. 刘瑞峰,朱哲明,李盟,刘邦.  岩石力学与工程学报. 2018(02)
[8]冲击荷载作用下岩石动态力学特性及破裂特征研究[J]. 李晓锋,李海波,刘凯,张乾兵,邹飞,黄理兴,ZHAO Jian.  岩石力学与工程学报. 2017(10)
[9]基于三维Hopkinson杆的混凝土动态力学性能研究[J]. 徐松林,王鹏飞,赵坚,胡时胜.  爆炸与冲击. 2017(02)
[10]不同切槽孔方向爆生裂纹扩展行为试验与分析[J]. 岳中文,王煦.  煤炭学报. 2016(S2)



本文编号：3409863