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| 岩石SHPB实验加载过程中应力平衡问题分析 | |
| 引用本文： | 平琦,马芹永,袁璞.岩石SHPB实验加载过程中应力平衡问题分析[J].爆炸与冲击,2013,33(6):655-661. |
| 作者姓名： | 平琦 马芹永 袁璞 |
| 作者单位： | 安徽理工大学矿山地下工程教育部工程研究中心,安徽淮南232001;安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,安徽淮南232001;安徽理工大学矿山地下工程教育部工程研究中心,安徽淮南,232001 |
| 基金项目： | 住建部科技项目;安徽省高等学校省级自然科学研究重点项目 |
| 摘 要： | 运用一维应力波理论,分析了弹性应力波在分离式Hopkinson压杆(SHPB)实验中的传播过程,推
导出试件和压杆中应力分布相关计算公式。探讨了有关因素对试件应力平衡时间的影响规律,发现试件应力
平衡时间受试件/压杆广义波阻抗比和入射加载升时的影响显著,而不受试件/压杆截面积比和入射加载应力
幅值的影响。结合岩石SHPB实验,计算分析了不同入射加载应力幅值在不同入射加载升时情况下,试件达
到应力平衡时的应变变化特征,并提出了降低试件在应力平衡时的应变控制方法,使试件在未达到断裂应变
之前达到应力平衡,以保证实验的有效性。得出的结论对岩石类脆性材料SHPB实验方案设计具有一定的
参考意义。 |
| 关 键 词： | 固体力学 应力平衡 应力均匀性 断裂应变 分离式Hopkinson压杆(SHPB) |
Stressequilibriuminrockspecimenduring theloadingprocessofSHPBexperiment |
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| Affiliation: | 1.MinistryofEducation’sEngineeringResearchCenterof MineUndergroundProjects,2.AnhuiUniversityofScienceandTechnology,Huainan,Anhui232001,China; |
| Abstract: | Basedontheone-dimensionalstresswavetheory,theelasticstresswavepropagationinthe splitHopkinsonpressurebar(SHPB)experimentwasanalyzedandthecalculationformulaforthe stressdistributioninthespecimenandthepressurebarwasobtained.Andsomefactorsinfluencing thetimeforthestressequilibriumwerediscussed.Theresultsshowthatthetimeforthestressequilibriumismarkedlyaffectedbythenominalspecimen- to-barimpedanceratioandtheincidentwaverisingtimeandhasnorelevancewiththespecimen- to-barsectionarearatioandtheincidentwavestress amplitude.BycombiningwiththeSHPBexperiment,thestrainchangecharacteristicsoftherock specimensachievingstressequilibrium wereinvestigatedfordifferentincidentstressamplitudesand variousincidentrisingtimes.Andsomemethodsforreducingstrainwereputforwardtomakesure thespecimenachievestressequilibriumbeforefracturetoensurethetestsvalid.TheconclusionsobtainedcanprovidesomereferencesforthedesignoftheSHPBexperimentsonbrittlematerialslike rock. |
| Keywords: | solidmechanics stressequilibrium stressuniformity fracturestrain splitHopkinson pressurebar" target="_blank">pressurebar')" href="#">splitHopkinson pressurebar |
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