共查询到15条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
利用直径为100mm的Hopkinson压杆和薄圆形铝片作为波形整形器,用不同弹速径向冲击大理岩平台巴西圆盘来研究其动态拉伸强度.考虑了试样的尺寸大小及两个平台附近应力的时间不均匀性与空间不均匀性对实验结果的影响.分析了试样的最大应变率、破坏时间、破坏模式以及破坏过程中的载荷应变关系,得到了关于大理岩在高应变率下拉伸强度及弹性模量的一些结论.进一步又利用该装置径向冲击人字形切槽巴西圆盘试样,对试样的起裂时间进行了初步的研究,以便今后测试动态断裂韧度. 相似文献
2.
3.
大理岩动态拉伸强度及弹性模量的SHPB实验研究 总被引:4,自引:0,他引:4
提出了获取脆性材料动态拉伸强度及弹性模量的实验步骤及相关记录数据的分析方法。利用直径为100mm的分离式Hopkinson压杆径向冲击巴西圆盘和平台巴西圆盘试样,测试了大理岩在高应变率加载下的动态力学性能。应力波加载下动态劈裂拉伸圆盘在试样中心产生了约45/s的拉伸应变率。分析了实验的有效性并考虑了试样两个端面应力波波形差异的影响以提高实验结果的精度。结果表明准静态下的公式可适用于动态劈裂拉伸实验;大理岩的动态拉伸强度及弹性模量比静态时有明显的增加。 相似文献
4.
巴西圆盘实验是国际岩石力学与工程学会(ISRM)推荐的测量岩石静态拉伸强度的方法之一,也是该学会推荐的唯一测量岩石动态拉伸强度的方法。但是巴西圆盘实验得到的静态或者动态拉伸强度往往较真实值偏大,其中一个原因是所谓的过载现象,而且其相应的过载效应在动态巴西圆盘测试中尤为明显。为探究岩石材料动态劈裂拉伸强度的过载效应机理及其率相关性,利用SHPB实验装置开展了不同加载率条件下的动态巴西圆盘实验,对岩石材料劈裂拉伸强度的过载特性进行了定量分析;结合颗粒流程序进行了相关实验的数值模拟,得到了圆盘破裂的微观过程。结果表明:(1)动态巴西圆盘实验得到的岩石拉伸强度存在明显的过载现象,圆盘试样拉伸强度的过载比随加载率增加呈对数形式增加;(2)依据动态拉伸强度实验结果对模型参数引入率相关性后,模拟观察到的过载效应更加贴近实验观测。这些结果表明巴西圆盘实验中拉伸强度的过载现象是客观存在的,其机理与试样的圆盘构型以及测试方法有关。结合实验和数值结果,解释了巴西圆盘实验的过载机理,证明了动态巴西圆盘实验修正的必要性并给出了相应的方案,以获取岩石材料的真实动态拉伸强度。 相似文献
5.
中心直裂纹平台巴西圆盘复合型动态应力强度因子 总被引:2,自引:0,他引:2
为了指导用中心直裂纹平台巴西圆盘(CSTFBD)试样进行岩石复合型动态断裂
试验,利用有限元法首先验证了文献中对中心直裂纹巴西圆盘(CSTBD)得到的有关结果,分析
比较了不同无量纲裂纹长度(即裂纹半长和圆盘半径之比)时两种圆盘的I, II型动态应力
强度因子的时间历程,发现两者的差异大部分在10{\%}以内,同时验证了该文数值方法的可
靠性. 然后讨论了CSTFBD试样I, II型动态应力强度因子的复合比、起裂角以及纯II型加
载角. 研究成果可为复合型动态断裂试验中CSTFBD试样的加工、试样上应变片的粘贴、起裂
方向和起裂时间的估计等提供参考. 相似文献
6.
用圆孔平台巴西圆盘确定岩石拉伸强度的非局部应力方法 总被引:3,自引:1,他引:2
对用圆孔平台巴西圆盘确定岩石拉伸强度的方法进行了研究.用有限元法分析了试件加载直径上的双向应力分布.由于加载直径靠近孔边处存在较大的拉伸应力梯度,如果以加载直径与中心圆孔相交点的最大拉伸应力来确定岩石的拉伸强度σt,拉伸强度的试验值会随着中心圆孔与圆盘半径之比r/R的增加而减小.采用非局部应力方法,考虑双向应力状态作用下发生破坏的Griffith强度准则的等效应力σG,在加载直径上选取材料特征尺寸,让σG"在特征尺寸上积分后取均值后得到岩石的拉伸强度σt.利用该方法得到的圆孔平台巴西圆盘测得的σt值不随r/R的变化而变化,其平均值大约为平台巴西圆盘测试值的1.23倍左右. 相似文献
7.
8.
利用直径为74mm 的分离式Hopkinson压杆径向冲击巴西圆盘试样,测试了不同聚苯乙烯(expandedpolystyrene,
EPS)颗粒粒径、不同体积含量的EPS混凝土的动态拉伸性能。为了保证实验的可靠性,
在试样和入射杆、透射杆之间加上精确设计的垫块,防止试样两端因应力集中而被压碎破坏;通过选择合适的
整形器,保证试样有足够的时间达到应力均匀。并分析了EPS混凝土劈裂破坏形态。实验结果表明:EPS混
凝土的劈裂强度随应力率的增大而增大;在EPS体积含量较低的EPS混凝土中,EPS混凝土的劈裂强度表
现出一定的粒子尺寸效应,随EPS颗粒体积含量的增加,这一现象逐渐消失。 相似文献
9.
10.
11.
岩石动态断裂韧度的尺寸效应 总被引:1,自引:0,他引:1
采用两种圆孔裂缝平台巴西圆盘试件(一种为直径分别为42、80、122、155 mm的几何相似试件,另一种为直径80 mm、仅裂缝长度不同的单一尺寸试件)对岩石动态断裂韧度的尺寸效应进行了研究。给出了在霍普金森压杆系统上对试件进行径向撞击产生的应变波形和断裂模式。实验结果表明,对于几何相似试件,动态断裂韧度的测试值随着尺寸的增大而增大,而对于单一尺寸试件,其测试值随着中心裂缝长度的增加呈现先增大后减小的趋势。裂缝前端的断裂过程区长度和孕育时间是岩石动态断裂韧度测试值表现为尺寸效应的主要原因,为了减小尺寸效应,建立了考虑这两个参数在空间-时间域对动态应力强度因子的分布进行积分后再平均来确定岩石动态断裂韧度的方法。 相似文献
12.
Dynamic fracture initiation toughness of marble was tested using two types of the holed-cracked flattened Brazilian disc (HCFBD)
specimens, which were diametrically impacted at the flat end of the disc by the split Hopkinson pressure bar (SHPB) of 100 mm
diameter. One type of the discs is geometrically similar with different outside diameter of 42 mm, 80 mm, 122 mm and 155 mm
respectively, and with crack length being half the diameter; another type of the discs has identical 80 mm diameter and different
crack length. Issues associated with determination of the stress wave loading by the SHPB system and the crack initiation
time in the disc specimen were resolved using strain gage technique. The stress waves recorded on the bars and the disc failure
patterns are shown and explained. The tested dynamic fracture toughness increases obviously with increasing diameter for the
geometrically similar HCFBD specimens. It changes moderately for the one-size specimens of identical diameter and different
crack length. The size effect of rock dynamic fracture toughness is mainly caused by the fracture process zone length l and fracture incubation time τ, the latter being an additional influencing factor for the dynamic loading as compared with the counterpart static situation.
Hence a method is proposed to determine a unique value for the dynamic fracture initiation toughness, the approach takes average
of the local distribution and time history for dynamic stress intensity factor in the spatial-temporal domain, which is defined
by l and τ jointly. In this way the dynamic size effect is minimized. 相似文献
13.
Dynamic fracture initiation toughness of marble was tested using two types of the holed-cracked flattened Brazilian disc (HCFBD) specimens, which were diametrically impacted at the flat end of the disc by the split Hopkinson pressure bar (SHPB) of 100 mm diameter. One type of the discs is geometrically similar with different outside diameter of 42 mm, 80 mm, 122 mm and 155 mm respectively, and with crack length being half the diameter; another type of the discs has identical 80 mm diameter and different crack length. Issues associated with determination of the stress wave loading by the SHPB system and the crack initiation time in the disc specimen were resolved using strain gage technique. The stress waves recorded on the bars and the disc failure patterns are shown and explained. The tested dynamic fracture toughness increases obviously with increasing diameter for the geometrically similar HCFBD specimens. It changes moderately for the one-size specimens of identical diameter and different crack length. The size effect of rock dynamic fracture toughness is mainly caused by the fracture process zone length l and fracture incubation time τ, the latter being an additional influencing factor for the dynamic loading as compared with the counterpart static situation. Hence a method is proposed to determine a unique value for the dynamic fracture initiation toughness, the approach takes average of the local distribution and time history for dynamic stress intensity factor in the spatial-temporal domain, which is defined by l and τ jointly. In this way the dynamic size effect is minimized. 相似文献
14.
几种高性能纤维束的冲击动力学性能实验研究 总被引:6,自引:0,他引:6
利用直拉式Hopkinson装置研究了碳纤维、无碱E玻璃纤维、Kevlar 4 9/96 4 /96 4c、Twaron2 0 0 0、DyneemaSk6 6等纤维的动态拉伸性能。与准静态加载条件下相比 ,纤维束的拉伸强度基本与应变速率无关(玻璃纤维除外 ) ,而纤维束的弹性模量和失效应变随应变率的升高而明显变大。从高分子物理以及两种无机纤维的内部微观结构特征对纤维的力学性能与加载速率的关系进行了初步的物理阐释。讨论了实验数据的发散原因。 相似文献
15.
为了研究不同应力状态和应变率条件下镁合金MB2的拉伸破坏行为,利用材料试验机和分离式Hopkinson拉杆(SHTB),对镁合金MB2的光滑及缺口圆柱试件进行了动静态拉伸加载;拟合得到了镁合金MB2的动静态拉伸本构关系,建立了其修正的Johnson-Cook失效破坏准则,并对不同试件的拉伸破坏行为进行了数值模拟;利用SEM对宏观破坏模式对应的微观损伤机理进行了分析。结果表明,随着应力三轴度的增加,镁合金MB2的等效破坏应变先增大后减小,宏观破坏模式由剪切转为正拉断,微观损伤机制由混合断裂转变为韧窝断裂;而随着应变率的增加,等效破坏应变不断减小,破坏模式不发生改变。Johnson-Cook本构关系和修正后的Johnson-Cook失效破坏准则能较好地拟合动态静态拉伸实验结果并预测不同试件的杯锥形破坏特征。 相似文献