兰尖铁矿辉长岩SHPB试验及数值模拟研究
本文选题：ANSYS/LS-DYNA + 辉长岩 ； 参考：《昆明理工大学》2015年硕士论文
【摘要】：高应变率作用下岩石的动态力学特征一直是岩石力学关注的难点问题。针对工程实际中岩体受到爆破动载荷的冲击作用,其强度及稳定性会受到影响的现象。本文对实验室现有的SHPB试验测试系统进行了改善；通过室内试验,在动载荷和静载荷作用下,对辉长岩进行了系统的力学研究,并应用数值模拟软件进行了验证计算。主要内容如下：(1)利用数值模拟软件,验证了半正弦应力脉冲波更适合作为SHPB加载波形；分析了试样的应力均匀化过程以及恒应变率加载。(2)分析了辉长岩单轴压缩下的力学特性,包括辉长岩的破坏过程及破坏形式。(3)分析了四种材料的整形器,最终选出胶布整形器比较适合SHPB实验系统。(4)通过在入射杆端面贴胶布整形器,进行了不同加载应变率下的辉长岩动态力学性能实验。(5)利用辉长岩的基本力学参数,通过计算得到了HJC动态本构模型参数,运用ANSYS/LS-DYNA对不同应变率下辉长岩SHPB试验进行了数值模拟。(6)利用数值模拟结果分析了同一时间下岩石试样最终的破坏结果,以及同一应变率下不同时刻岩石的破坏特征。
[Abstract]:The dynamic mechanical characteristics of rock under high strain rate have always been a difficult problem in rock mechanics.In view of the effect of blasting dynamic load on rock mass in engineering practice, its strength and stability will be affected.In this paper, the existing SHPB test and testing system in laboratory is improved, and the dynamic and static loads are applied to study the mechanics of gabbro systematically, and the numerical simulation software is used to verify the calculation.The main contents are as follows: (1) using the numerical simulation software, it is verified that the semi-sinusoidal stress pulse wave is more suitable as the SHPB loading waveform, and the stress homogenization process of the specimen and the mechanical properties of the gabbro under uniaxial compression are analyzed.Including the failure process and failure form of gabbro, the plastic shapers of four kinds of materials are analyzed. Finally, the plastic plastic shaper is selected to be more suitable for the SHPB experimental system. 4) by attaching the plastic plastic shaper on the end of the incident rod,Experiments on dynamic mechanical properties of gabbro under different strain rates are carried out. (5) based on the basic mechanical parameters of gabbro, the parameters of HJC dynamic constitutive model are calculated.ANSYS/LS-DYNA is used to simulate the SHPB test of gabbro at different strain rates. (6) the ultimate failure results of rock samples at the same time and the failure characteristics of rocks at different times under the same strain rate are analyzed by using the numerical simulation results.
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD315
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，本文编号：1753177
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