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冲击荷载作用下纤维混凝土动态劈裂试验与分析 被引量:2
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作者 崔大顺 王利民 +3 位作者 薛辉庭 张春巍 郜殿伟 陈凡秀 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第16期219-226,共8页
为研究不同纤维材料对混凝土动态劈裂力学性能的影响以及作用效果的差异,采用直径为100 mm的分离式霍普金森压杆试验装置和V2512超高速数字摄像机,分别对素混凝土、棕榈纤维混凝土以及钢纤维混凝土试件进行了巴西圆盘动态劈裂试验研究... 为研究不同纤维材料对混凝土动态劈裂力学性能的影响以及作用效果的差异,采用直径为100 mm的分离式霍普金森压杆试验装置和V2512超高速数字摄像机,分别对素混凝土、棕榈纤维混凝土以及钢纤维混凝土试件进行了巴西圆盘动态劈裂试验研究。通过DIC软件技术分析不同纤维混凝土试件的破裂过程和裂纹扩展规律,获得不同纤维混凝土试件的动态抗拉性能与动态断裂韧性等。试验与分析结果表明:在相同冲击荷载作用下,纤维的掺入能够提高混凝土的抗冲击韧性,减少试件加载端部因应力集中而产生的崩坏现象,延缓试件的破坏时间并有效抑制裂纹的扩展,其中钢纤维对混凝土的阻裂作用时间长于棕榈纤维。在相同荷载作用时间情况下,棕榈纤维混凝土和钢纤维混凝土的峰值应变都低于素混凝土。钢纤维的掺入能够显著阻滞混凝土试件内部的破裂过程,损伤变量变化相对缓慢,试件开裂后在相同裂纹宽度下,钢纤维混凝土具有更大的残余应力。 展开更多
关键词 纤维混凝土 分离式霍普金森压杆装置 动态劈裂试验 动态韧性
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钢纤维混凝土动态劈裂试验的能量耗散分析 被引量:17
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作者 巫绪涛 代仁强 +1 位作者 陈德兴 余泽清 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期151-154,218,共4页
利用分离式Hopkinson压杆(SHPB)装置进行钢纤维混凝土(SFRC)动态劈裂试验。介绍了其试验原理并阐述了利用劈裂强度和应变率指标反映混凝土抗拉性能的不足,提出了试样耗散能和入射波能量变化率指标。通过对试验中试样能量耗散的详细分析... 利用分离式Hopkinson压杆(SHPB)装置进行钢纤维混凝土(SFRC)动态劈裂试验。介绍了其试验原理并阐述了利用劈裂强度和应变率指标反映混凝土抗拉性能的不足,提出了试样耗散能和入射波能量变化率指标。通过对试验中试样能量耗散的详细分析,发现试样耗散能较好地反映了混凝土冲击载荷作用下抗拉性能的变化。对于混凝土类材料,改变基本材料组分(水、水泥、砂和粗集料)配比不能有效提升其抗拉性能,钢纤维的增强效果有限。而采用硅灰代替部分水泥,则使混凝土抗拉、抗压和钢纤维增强效果三方面均得到有效提升。 展开更多
关键词 动态劈裂试验 SHPB装置 钢纤维混凝土 能量耗散 抗拉性能
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高温后大理岩动态劈裂试样的破坏应变 被引量:5
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作者 宋小林 王启智 谢和平 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期38-43,共6页
巴西圆盘是用于测定大理岩等脆性材料拉伸性质的一种常用试样,为了研究温度对岩石在动态拉伸条件下破坏应变的影响规律,利用直径100 mm的分离式Hopkinson压杆对一系列大理岩巴西圆盘进行了动态劈裂试验,通过粘贴在试样中心处的应变片,... 巴西圆盘是用于测定大理岩等脆性材料拉伸性质的一种常用试样,为了研究温度对岩石在动态拉伸条件下破坏应变的影响规律,利用直径100 mm的分离式Hopkinson压杆对一系列大理岩巴西圆盘进行了动态劈裂试验,通过粘贴在试样中心处的应变片,得到了不同类型的试样在不同应变率下的破坏应变。结果表明,随着应变率的增加,破坏应变随之增加,但是没有经过高温处理(A类)和经过50℃恒温处理(50A类)岩石的增幅比较缓慢,经过100℃恒温处理(100A类)岩石的增幅则比较明显,且显著大于A类和50A类岩石;岩石在经过50℃恒温处理后,其破坏应变随应变率的变化关系与没有经过温度处理的岩石非常一致,而岩石在经过100℃恒温处理后,其破坏应变显著高于没有经过高温处理或者50℃恒温处理的岩石;随着弹速的增加,岩石的破坏应变和应变率都在逐渐增加,在弹速比较接近的情况下,经过100℃恒温处理后的岩石的破坏应变和应变率都要高于经过50℃恒温处理后的岩石,而且随着弹速的增加其差值也在逐渐增大。 展开更多
关键词 大理岩 动态劈裂试验 动态破坏应变 巴西圆盘 应力波
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确定动态劈裂裂纹起裂和扩展特性的简便方法 被引量:5
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作者 宋小林 王启智 谢和平 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期63-68,共6页
利用直径100mm的分离式霍普金森压杆对大理岩巴西圆盘进行了动态劈裂试验。在试样表面加载直径方向粘贴一系列电阻应变片,用来记录试样加载直径上各点的应变随时间的变化曲线,通过记录的应变历程,可以判断劈裂试样的起裂应变、起裂... 利用直径100mm的分离式霍普金森压杆对大理岩巴西圆盘进行了动态劈裂试验。在试样表面加载直径方向粘贴一系列电阻应变片,用来记录试样加载直径上各点的应变随时间的变化曲线,通过记录的应变历程,可以判断劈裂试样的起裂应变、起裂位置和时刻,以及裂纹的扩展顺序和裂纹扩展的速度。试验结果表明,裂纹的起裂对应着该点的应变历程上应变值的突变。裂纹起裂一般并不在试样中心,而是偏向中心和入射杆撞击端之间的某一点,然后裂纹沿加载直径向两个相反方向发展,直至试样完全劈裂为比较大的两部分。裂纹扩展的速度大约为400-800m/s,试样从开始起裂到完全裂开的破坏时间约为几十个μs。当应变率比较低时,裂纹在扩展过程中的分岔点比较少,因而破坏形态较好,当应变率比较高时,裂纹在扩展过程中的分岔点比较多,破坏形态也比较多。因此,在巴西圆盘加载直径上粘贴一系列应变片来研究脆性材料的动态起裂和扩展特性,是一种简便高效的试验方法。 展开更多
关键词 霍普金森压杆 动态劈裂试验 巴西圆盘 动态纹起 纹扩展 应变历程
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花岗岩动态巴西劈裂试验力学特性研究 被引量:2
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作者 谢珉 张振亚 《建井技术》 2020年第6期30-33,共4页
岩石爆破等许多工程涉及到岩石的动态破坏力学特性,而岩石的应力状态和加载速率对其动态抗拉强度会产生明显的影响。对甘肃北山480~490 m深处的花岗岩进行了动态巴西劈裂试验,研究了岩石强度随加载速率的变化规律及岩石破坏模式。结果表... 岩石爆破等许多工程涉及到岩石的动态破坏力学特性,而岩石的应力状态和加载速率对其动态抗拉强度会产生明显的影响。对甘肃北山480~490 m深处的花岗岩进行了动态巴西劈裂试验,研究了岩石强度随加载速率的变化规律及岩石破坏模式。结果表明:随着加载速率的增加,岩石的动态抗拉强度明显增加,并呈现出硬化现象。岩石在动态巴西劈裂试验中,表现为拉伸破坏;在加载局部位置,出现了较小的破碎区。 展开更多
关键词 花岗岩 动态巴西试验 力学特性 加载速率 破坏模式
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地质聚合物混凝土动态劈裂拉伸破坏的吸能特性 被引量:11
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作者 许金余 罗鑫 +2 位作者 吴菲 白二雷 高志刚 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2013年第5期85-88,共4页
以矿渣、粉煤灰为原材料,以NaOH(NH)、Na2CO3(NC)为碱激发剂,制备了C30高流态地质聚合物混凝土GC,并采用经波形整形技术改进后的Φ100mm SHPB试验装置开展了GC的动态劈裂拉伸试验,从入射能量平均变化率、能量的吸收、动态破坏形态间的... 以矿渣、粉煤灰为原材料,以NaOH(NH)、Na2CO3(NC)为碱激发剂,制备了C30高流态地质聚合物混凝土GC,并采用经波形整形技术改进后的Φ100mm SHPB试验装置开展了GC的动态劈裂拉伸试验,从入射能量平均变化率、能量的吸收、动态破坏形态间的内在关系入手分析了GC的吸能特性。结果表明:GC的入射波、反射波和透射波能量及吸收的能量随入射能量平均变化率的增加而增大,但增大速率逐渐变缓,总体规律可用二次多项式关系来表示;随着入射能量平均变化率的增加,试件的破坏程度也越加严重,加载端的类似三角形的粉碎性区域的面积也越大,且试样与入射杆接触端面的粉碎区域要大于与透射杆接触端面的粉碎区域;GC与普通硅酸盐水泥混凝土OPCC均存在入射能量变化率效应,但OPCC吸收的能量的增大速率随入射能量平均变化率的增加几乎保持不变,总体规律可由线性关系来表示。 展开更多
关键词 地质聚合物 霍普金森压杆 动态拉伸试验 吸能特性 波形整形技术
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基于数字图像相关技术的混杂纤维混凝土动态抗拉性能试验研究 被引量:2
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作者 杨国梁 毕京九 +3 位作者 董智文 刘依 韩子默 李旭光 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第21期293-301,共9页
为研究不同纤维混杂比例下的钢-聚丙烯纤维混凝土(SPFRC)的动态抗拉性能,对六组不同纤维混杂比例的混凝土试件进行动态巴西劈裂试验,借助高速摄像仪和数字图像相关技术(DIC)对各组试样动态拉伸断裂过程进行记录和分析。研究表明:试件的... 为研究不同纤维混杂比例下的钢-聚丙烯纤维混凝土(SPFRC)的动态抗拉性能,对六组不同纤维混杂比例的混凝土试件进行动态巴西劈裂试验,借助高速摄像仪和数字图像相关技术(DIC)对各组试样动态拉伸断裂过程进行记录和分析。研究表明:试件的应力时程曲线可以划分为缓速增长、快速增长、稳定、衰减和二次增长五个阶段,相较于素水泥砂浆试件,纤维混凝土试件在应力率二次增长后出现显著的稳定波动平台,纤维混凝土试件的动态拉伸破坏过程具有显著的延性特征;在总纤维掺量保持2%不变的条件下,混杂1%钢纤维与1%聚丙烯纤维的试件具有较优的动态抗拉强度和耗能能力;添加纤维可以减弱试件中心处的拉应变集中现象,混杂1.5%聚丙烯纤维和0.5%钢纤维的试件具有较优的开裂控制能力,平均开裂应变较素水泥砂浆试件提高了2.94倍。 展开更多
关键词 分离式霍普金森杆 数字图像相关技术 动态巴西试验 混杂纤维混凝土
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高应变率条件下三峡工程花岗岩动力特性的试验研究 被引量:34
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作者 李刚 陈正汉 +1 位作者 谢云 祝文化 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1833-1840,共8页
采取多种措施改进了分离式Hopkinson压杆试验技术,用改进的设备对三峡坝址处的花岗岩进行了大量的动态单轴压缩试验和劈裂试验,发现该岩石具有明显的应变率效应,其动态压缩破坏呈3种形态:边缘崩落、留心破坏、完全破坏;探讨了相应的破... 采取多种措施改进了分离式Hopkinson压杆试验技术,用改进的设备对三峡坝址处的花岗岩进行了大量的动态单轴压缩试验和劈裂试验,发现该岩石具有明显的应变率效应,其动态压缩破坏呈3种形态:边缘崩落、留心破坏、完全破坏;探讨了相应的破坏机制;分析了应变率对动态弹性模量和动态抗压强度的影响;以Hoek-Brown破坏准则为基础建立了相应的动态破坏准则。 展开更多
关键词 岩石动力特性 分离式HOPKINSON压杆 高应变率 动态压缩试验 动态劈裂试验 动态破坏准则
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氧化铝陶瓷材料动态力学性能研究
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作者 胡嘉奕 黑鹏飞 《成都航空职业技术学院学报》 2023年第2期53-57,共5页
随着越来越多的脆性材料在建筑、汽车、高速铁路、航空器以及装甲防护等领域中的应用,对其力学行为的探索也一直成为研究的热点。在应用过程中,由于使用环境的多种多样,脆性材料也不可避免的会受到冲击载荷的作用。本文则主要利用电子... 随着越来越多的脆性材料在建筑、汽车、高速铁路、航空器以及装甲防护等领域中的应用,对其力学行为的探索也一直成为研究的热点。在应用过程中,由于使用环境的多种多样,脆性材料也不可避免的会受到冲击载荷的作用。本文则主要利用电子万能试验机与电磁分离式霍普金森杆对陶瓷材料在准静态加载与动态加载条件下表现出的拉伸力学行为进行探究,为其在工程中的应用提供参考依据。 展开更多
关键词 陶瓷材料 电磁分离式霍普金森杆 动态劈裂试验
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