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相似文献
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1.
对干燥、饱水、饱泵油大理岩和饱和砂岩进行了SHPB冲击压缩实验,得到了干燥岩石和饱和岩石的应力波衰减规律。在应力波传播过程中,其幅值有较大的衰减,干燥岩石的衰减最大,且孔隙度越大衰减越大,饱和岩石还存在较强的波弥散效应。在小于岩石屈服强度时,多次冲击加载下获得随冲击加载次数的增加,加载模量增大,残余应变减小的压实效应。这一结果可用于大型地震工程和防护工程的设计和建造。  相似文献   

2.
加载速率对岩石断裂韧度的影响   总被引:5,自引:0,他引:5  
在探讨爆炸应力波作用下岩石的破坏特性时,需要用岩石的动态断裂韧度来表征岩石在波动过程中的裂纹发生和发展,即当岩石的微裂纹或缺陷受到了达到或超过其临界值的应力波作用时,便产生宏观的裂纹并随后逐渐发展,导致动态破裂。同时岩石动态断裂韧度是岩石动力学的基本力学指标之一,它也是光面爆破和控制爆破的理论研究和工程设计的主要参数。因而,确定岩石动态断裂韧度具有重要的意义。  相似文献   

3.
基于波前动量守恒理论和位移不连续方法所提出的时域分析新方法,引入岩石非线性法向本构关系,对弹性纵波在岩石非线性节理中的传播特性进行了理论分析。采用节理变形的双曲线模型(BB模型),获得纵波P波斜入射非线性节理的传播波动方程,并通过参数研究分析了在岩石节理中节理非线性系数、节理初始刚度、应力波入射角和入射波幅值等因素对纵波传播规律的影响。结果表明:所推导的应力波传播方程在考虑多种非线性问题时,通过迭代计算即可方便求出透射波和反射波的数值解,避免了复杂的数学运算;当波斜入射节理面时,产生了波型转换,节理变形的非线性对透射波和反射波有较大影响,透射系数和反射系数并非随着非线性参数的变化而单调变化。时域内所推导的波传播方程更有益于波斜入射时非线性参数的广泛研究,为开展该方面的理论研究工作提供了借鉴。  相似文献   

4.
利用研制的岩石动静组合加载实验装置进行循环冲击实验,研究了在循环冲击过程中岩石典型的 动态应力应变曲线及反射波和透射波的变化规律。结果表明:岩石在循环冲击过程中的动态应力应变曲线可 分为压密阶段、弹性阶段、内部裂纹扩展的加载阶段、第1卸载阶段和第2卸载阶段等5个阶段。在相同入射 波循环作用下,随着循环次数的增加,岩石的反射波峰值越来越大,反射波峰值出现的时间越来越迟,透射波 峰值越来越小,透射波峰值出现的时间越来越早,表明在循环冲击过程中岩石内部损伤逐渐累积,从而导致抵 抗外部冲击载荷的能力逐渐降低。  相似文献   

5.
S波震相初至时刻的精确识别是岩石动力学参数反演的关键环节。其拾取的精度和速度直接影响到岩石动力学参数反演的精度和效率。对S波的识别研究大多都集中在地震领域,现有方法难以有效的识别工程尺度下的爆破地震波S波的到时。本文中拟提出一种适用于工程尺度下S波的识别方法。该方法不对振动信号进行滤波处理,采用短时平均过零率、偏转角、偏振度和横向能量与总能量比值等4个识别参数对S波进行识别。结合丰宁抽水蓄能电站地质勘探洞爆破实验实测数据识别效果与数值模拟结果表明:该方法在工程尺度下的识别误差小于3%。该算法能较好地适用于工程尺度下S波初至时刻进行识别。  相似文献   

6.
坚硬岩石在强冲击荷载作用近区的性状研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
葛涛  王明洋 《爆炸与冲击》2007,27(4):306-311
根据坚硬岩石的性质,利用力学模型分析了在冲击荷载作用下的岩石破坏过程,经由弹性状态向内摩擦状态的转变,最终达到流体力学状态。通过对内摩擦状态的分析,认为在强冲击荷载区域的变形近似为一维变形状态。冲击荷载作用在岩石中产生的应力波可以看作类似于冲击波的短波,在波阵面附近的某个狭窄区域内将发生参数的急剧变化。根据近区变形状态与质量守恒导出了侵彻近区的速度场表达式。根据短波的研究,给出了近区应力波的衰减规律。  相似文献   

7.
岩石爆破损伤断裂的细观机理   总被引:31,自引:2,他引:29  
基于现有岩石爆破机理和岩石细观损伤力学 ,认为岩石爆破损伤断裂过程包含有爆炸应力波的初期动态损伤演化阶段和后期爆生气体作用下的准静态损伤演化阶段 ,并分别建立了这两个阶段的损伤模型和断裂准则 ,阐述了岩石爆破损伤断裂的细观理论。  相似文献   

8.
通过对爆炸在岩石中产生的应力波的物理分析,判断岩石应力应变关系的磁滞效应可能是应力波在岩石中衰减的主要物理机制.在线性磁滞模型下,用拉氏变换和渐近展开方法,求得应力波传播的解析解.特别是得到了应力波头以方式衰减的应力波的特解.这种解所具有的一系列特性(波形自相似,波形特征,走时和半衰期的关系,动力学和运动学参量的峰值等)与实践观测结果及已有经验公式有相当好的一致性.并表明衰减指数l仅由磁滞参数α和参数Q确定,Q为无量纲应力波头导数的绝对值.因此,这个模型可作为进一步分析物理机制和建立经验公式的基础.  相似文献   

9.
采用改进后的立式机架结构Φ50mm分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,研究并分析了火山碎屑岩、砂岩在不同冲击气压下的破坏特征差异和原因以及最大峰值应力。结果表明:岩石破碎的最大峰值应力与冲击气压呈线性增长关系;硬度和脆性较高的火山碎屑岩以劈裂破坏为主,硬度不高、塑性较强的砂岩以压碎破坏为主;砂岩独特的破碎形式与应力波的弹性固定端反射条件相关,岩石的破坏形式与破碎形态的差异、岩石自身性质、应力波密切相关。  相似文献   

10.
岩石对冲击载荷的动态响应   总被引:8,自引:2,他引:6  
用Split-Hopkinson压力杆方法研究岩石的动态特性时,发现应力波通过破裂岩石试件产生的衰减和岩石动态强度的降低。本文考虑到修正的必要性,根据实验数据给出了一种分析和计算岩石动态强度的新方法,文中也给出了灰色砂岩和石灰岩的动态强度和动态应力应变关系,此外还分析讨论了影响动态强度的一些因素。  相似文献   

11.
宋熙太 《爆炸与冲击》1997,17(2):136-142
随着科学技术的发展,人们目标是构筑能够承受更高冲击荷载的地下工程。当前所采用的措施之一,是用一种柔性材料回填在毛洞与衬砌之间,形成一种刚柔结合的地下工程结构体系。利用柔性材料可大量吸收冲击震动能量的特性,将地下工程构成高抗力结构体系。主要论述了柔性回填材料在高抗力地下工程中的作用;同时利用能量原理导出了在强冲击条件下回填材料理想厚度的计算方法。试验证明.本文的方法,计算值与试验值吻合很好.可以推广应用  相似文献   

12.
加载速率对岩石的力学性质以及变形破坏方式具有重要的影响.基于MTS810电液伺服材料试验系统与PCI-2声发射仪对岩样进行不同加载速率作用下的单轴压缩和声发射试验.研究结果表明:(1)在各级加载速率作用下,岩样单轴压缩应力-应变曲线大致经历了压密、弹性、屈服、破坏四个阶段.岩样峰后曲线在加载速率为0.001~0.01mm/s时出现台阶型分段跌落状,在加载速率为0.01~0.1mm/s时呈现光滑、陡峭的连续曲线.(2)岩样峰值强度、弹性模量随加载速率的增加而增大,与加载速率对数均呈现三次多项式拟合关系.峰值应变随加载速率的增加而减小,与加载速率对数呈现线性拟合关系.(3)随着加载速率由0.001mm/s增加至0.1mm/s,岩样吸收的总应变能U具有波动性,可释放的弹性应变能Ue增幅60.42%,耗散应变能Ud降幅66.38%,Ue/U增幅43.33%,Ud/U降幅66.67%,岩样破裂模式由拉剪破坏逐渐向张拉劈裂破坏过渡,岩样破裂块数增多.(4)加载速率为0.001~0.1mm/s时,岩样破坏方式有所不同,但破坏为同一类损伤过程.单轴压缩状态下,能量耗散使得岩样损伤致使强度丧失,而能量释放使得岩样宏观破裂面贯通,并向着能量释放的方向张裂或弹射破坏.  相似文献   

13.
On the basis of an energy method proposed in [1], we shall discuss two problems on plastic buckling of the cylindrical shell under impulsive loading and obtain some expressions to effectively estimate the impulsive velocity for buckling.  相似文献   

14.
The intensification of geotechnological processes by means of impulse hydrofracture in many areas of the mining industry requires engineering estimates of the parameters of the cracks formed (length, opening, number, orientation), especially if the technology employed requires deliberate fracturing of a solid mass with cracks with definite sizes and configurations. The scheme most widely used for impulsive hydrofracturing consists of the generation of an impulsive pressure in some part of a liquid-filled well. If this pressure is sufficiently high, the circumwell region of the rock mass is fractured with the formation of vertical cracks and radially configured ring-shaped cracks. Since the energy in the pulse and the mass of liquid in the fracture zone are limited, the cracks propagate over a finite distance and have a finite opening, determining the new hydrodynamic properties of the rock mass. In spite of the fact that there exist a substantial arsenal of special geophysical apparatus enabling such work, virtually no attention has been devoted to the mechanics of impulsive hydrofracturing. At the same time, the general characteristics of the fracturing of the rock mass in such loading regimes must be determined in order to predict the effectiveness of impulsive hydrofracturing and to select the optimal conditions. This goal was pursued in the experiments described below.Translated from Zhurnal Prikladnoi Mekhaniki i Tekhnicheskoi Fiziki, No. 5, pp. 135–141, September–October, 1986.  相似文献   

15.
In this paper, the authors report the development of a technique for obtaining controlled impulsive loading over relatively large surface areas. The method involves the initiation of thin layers of spray-deposited explosive by focusing on the surface of the explosive intense light flashes from gas-filled tubes. Total durations of pressure loading as short as 6 μsec have been achieved for 10-in. squares, with detonation being initiated nearly simultaneously at over 100 points in each square inch of surface area.  相似文献   

16.
为研究承受强脉冲载荷的端盖法兰结构的螺栓预紧力设计方法,利用实验室霍普金森杆平台,基于液压原理设计了一套实验装置,并结合数值模拟结果,对强脉冲载荷下端盖法兰结构的动态响应进行研究。通过研究发现:由预紧力和脉冲载荷引起的螺栓总拉伸应变随载荷峰值变化的曲线上存在最小极值点,并总结了最小极值点随载荷峰值、载荷脉宽的变化规律,为强脉冲载荷下法兰结构和预紧力设计提供了依据。  相似文献   

17.
地下岩体工程爆破开挖中,距爆源不同距离处岩体承受的地应力和动载荷大小不同,从动载荷的角度表征岩石动态破坏结果与工程实际更吻合。为研究动载荷和地应力大小对岩体破碎和能量耗散特性的影响,利用动静组合加载试验装置,分别设置7个冲击速度和轴向静应力等级,对红砂岩试件进行冲击试验。根据试件的破碎状况,分析不同静应力工况下冲击速度对岩石破坏模式和机理的影响。计算不同工况下的应力波能量值,研究冲击速度和轴向静应力对岩石能耗特性的影响。对破坏试件进行筛分试验,研究岩石破碎分形维数随冲击速度和轴向静应力的变化关系。结果表明,随着冲击速度的增大,试件的破坏程度逐渐加大。无轴压时岩石试件破坏后整体仍是一个圆柱体,属于张拉破坏;有轴压时岩石试件宏观破坏后呈沙漏状,属于拉剪破坏。岩石耗散能随冲击速度的升高呈二次函数关系递增;轴向静应力越高,递增幅度越小。随着冲击速度的升高,岩石分形维数由零逐渐增加;随着轴向静应力的升高,分形维数由零转为大于零的临界冲击速度先升高后降低。  相似文献   

18.
Creep fracture of sandstones   总被引:2,自引:0,他引:2  
Creep is one of the important properties of rocks and rock masses. But the mechanism and characteristic of rocks in creep has not received the attention it deserves. Sandstones mined from Emei Mountain are investigated and tested by utilizing the three-point bending creep fracture test. A mathematical relation between stress intensity factors and durations of sustained loading for the above specimen is obtained based on the gray prediction theory. The obtained results provide a better understanding of rock fracture under creep.  相似文献   

19.
为了深入地了解岩石的阻尼特性,利用WDT–1500多功能材料试验机,对砂岩、砾岩和砂砾岩进行了循环荷载试验,研究了岩石的动剪切模量和阻尼参数对应力、应变幅值和应力水平的响应特性,得到了动弹性模量和阻尼参数随应力幅值、应力水平及含水率的变化规律,讨论了其变化机理。证实了双曲线关系能够描述分级循环荷载作用下岩石的应力-应变关系,得到了动剪切模量和阻尼比与动应力、动应变之间的关系,建立了不同应力水平和不同应力幅值条件下岩石的动剪切模量与阻尼比关系模型,结果表明该模型能够描述分级循环荷载过程中阻尼行为。  相似文献   

20.
金波  刘琦 《力学季刊》1999,20(1):28-31
本文研究脉冲载荷下弹性半空间的瞬态响应,用Eason方法得到静刚性分布脉冲裁荷作用下弹性半这间表面中心点生趣位移的精确解析解。  相似文献   

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