循环冲击损伤后大理岩静态断裂力学特性研究

循环冲击损伤后大理岩静态断裂力学特性研究

论文摘要

为探究循环冲击损伤后大理岩的静态断裂力学特性,利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)系统先对中心直切槽半圆盘(notchedsemi-circularbend,NSCB)试样开展固定气压下的循环冲击损伤试验,以制备不同初始损伤程度的一批试样,然后对其进行静态三点弯曲断裂试验。结果表明,在动态损伤试验中,随循环冲击次数增加,试样内部亚临界裂纹不断萌生并低速扩展,等能量冲击下其动态峰值应力和弹性模量均有所降低。在三点弯曲断裂试验中,静态断裂力学性能随试样累积损伤的增加而不断劣化:断裂韧度的最大降幅为52.37%,破坏位移最大增长140.49%;断裂韧度与动态累积损伤变量呈线性负相关关系,数据拟合的可决系数R2达0.98;声发射事件时间分布趋于均匀,总累计事件数大幅增加。试样破坏时从预制裂缝尖端处起裂,然后扩展至加载点,随冲击损伤的加剧,扩展路径趋于曲折,局部应变集中带能很好地预示其最终破坏形态。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 试验方案
  •   2.1 试样制备
  •   2.2 循环冲击损伤试验
  •   2.3 静态三点弯曲断裂试验
  • 3 循环冲击试验结果与分析
  •   3.1 能量作用密度系数
  •   3.2 动态应力–应变曲线
  •   3.3 循环冲击累积损伤分析
  • 4 三点弯曲断裂试验结果与分析
  •   4.1 荷载–位移曲线及AE特征分析
  •   4.2 断裂韧度
  •   4.3 破坏形态分析
  •   4.4 讨论
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 付安琪,蔚立元,苏海健,靖洪文,范鹏贤,张涛

    关键词: 岩石力学,冲击损伤,断裂韧度,破坏形态

    来源: 岩石力学与工程学报 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 地质学,建筑科学与工程

    单位: 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,陆军工程大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51579239,51734009,51704279)~~

    分类号: TU45

    DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2019.0323

    页码: 2021-2030

    总页数: 10

    文件大小: 880K

    下载量: 584

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