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基于CSSA-BPNN模型的胶结充填体动态抗压强度预测 被引量：1
1
作者 王小林 梅佳伟 +3 位作者 郭进平 卢才武 王颂 李泽峰 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第2期92-101,共10页
充填采矿法二步骤回采时胶结充填体稳定性受爆破扰动而降低。为快速准确地获得充填体动态抗压强度,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)进行了40组不同应变率的单轴冲击实验,以灰砂比、充填体密度、养护龄期和平均应变率作为输入参数,充填体... 充填采矿法二步骤回采时胶结充填体稳定性受爆破扰动而降低。为快速准确地获得充填体动态抗压强度,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)进行了40组不同应变率的单轴冲击实验,以灰砂比、充填体密度、养护龄期和平均应变率作为输入参数,充填体动态抗压强度作为输出参数,建立了一种基于Logistic混沌麻雀搜索算法(CSSA)优化BP神经网络(BPNN)的预测模型,并与传统BPNN和麻雀搜索算法优化的BPNN进行了对比分析。结果表明:CSSA-BPNN模型的平均相对误差为4.11%,预测值与实测值之间拟合的相关系数均在0.96以上,模型预测精度高。CSSA-BPNN模型的均方根误差为0.395 0 MPa,平均绝对误差为0.359 2 MPa,决定系数为0.995 2,均优于另外两种预测模型。实现了对充填体动态抗压强度的准确预测,可大幅减小物理实验量,为矿山胶结充填体的强度设计提供了一种新方法。 展开更多
关键词 混沌麻雀搜索算法(CSSA) BP神经网络(BPNN) 胶结充填体 分离式霍普金森压杆(SHPB) 动态抗压强度
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岩石-钢纤维混凝土复合层动态抗压强度计算模型
2
作者 陈猛 田矣涵 +1 位作者 崔秀文 张通 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2229-2236,共8页
为了研究冲击荷载下岩石-钢纤维混凝土(R-SFRC)复合层的抗压强度模型,利用分离式霍普金森压杆对花岗岩、混凝土和R-SFRC复合层进行动态冲击压缩试验,并通过回归试验结果得到R-SFRC复合层的对数型、幂函数型和强度-应变率依赖机制型3种... 为了研究冲击荷载下岩石-钢纤维混凝土(R-SFRC)复合层的抗压强度模型,利用分离式霍普金森压杆对花岗岩、混凝土和R-SFRC复合层进行动态冲击压缩试验,并通过回归试验结果得到R-SFRC复合层的对数型、幂函数型和强度-应变率依赖机制型3种强度模型,同时考虑R-SFRC复合层界面相互作用,基于Mohr-Coulomb强度准则建立复合层动态抗压强度计算模型。结果表明,R-SFRC复合层动态抗压强度随应变率及钢纤维掺量增大而增大;3种回归模型拟合复合层动态抗压强度试验结果的相关系数范围为0.918~0.999,其中依赖机制型模型与试验结果的相关性最大;基于Mohr-Coulomb强度准则的3种模型得到的复合层抗压强度计算值相对试验值的误差范围为-9.23%~3.16%,对数型模型的误差最大值较小。R-SFRC复合层动态抗压强度计算模型可为混凝土支护隧道围岩设计提供理论基础。 展开更多
关键词 岩石 钢纤维混凝土 动态抗压强度 应变率 Mohr-Coulomb强度准则 强度预测模型
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含水岩石动态抗压强度与微观机制 被引量：10
3
作者 王浩宇 许金余 +2 位作者 王鹏 刘石 刘少赫 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2016年第4期107-111,共5页
通过选取云南迪庆某地区红砂岩进行不同含水状态和不同脉冲强度下的SHPB试验和SEM试验,分别从宏观和微观角度研究含水岩石的动态强度特性及其破坏机制。结果表明:静态或动态单轴压缩时,随着含水率的升高,岩石的强度均降低;根据SHPB试验... 通过选取云南迪庆某地区红砂岩进行不同含水状态和不同脉冲强度下的SHPB试验和SEM试验,分别从宏观和微观角度研究含水岩石的动态强度特性及其破坏机制。结果表明:静态或动态单轴压缩时,随着含水率的升高,岩石的强度均降低;根据SHPB试验中的应力-应变全过程曲线,含水试样体积压缩变形明显,具有较高的峰值应变,峰后有应变软化特征,而干燥试样具有较高的峰值强度,峰后应力迅速跌落;根据各试样的动态抗压强度变化曲线,相同脉冲强度下试样的抗压强度随含水率的增加而降低,而相同含水状态时的抗压强度随脉冲强度的增加而增大;根据SEM图像,饱水试样颗粒结构疏松而干燥试样颗粒结构致密,冲击破坏机制饱水试样以初始微裂纹破裂和矿物边界或物相边界破裂为主,破坏时的动态抗压强度较低,而干燥试样还包括矿物颗粒直接剪断破裂,因此破坏强度较高。 展开更多
关键词 含水岩石 动态抗压强度 水-动力耦合作用 SHPB试验 SEM试验 破坏机制
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单轴荷载下饱水岩石静态和动态抗压强度的细观力学分析 被引量：30
4
作者 王斌 李夕兵 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期423-431,共9页
由于单轴荷载下饱水岩石的动态力学特性与静态力学特性存在很大差异,从宏观上进行力学分析存在局限性。根据岩石受压全应力应变曲线的细观机制,分析了静态及动态单轴荷载条件下孔隙水影响饱水岩石裂纹扩展的情况。在静态单轴压缩条件下... 由于单轴荷载下饱水岩石的动态力学特性与静态力学特性存在很大差异,从宏观上进行力学分析存在局限性。根据岩石受压全应力应变曲线的细观机制,分析了静态及动态单轴荷载条件下孔隙水影响饱水岩石裂纹扩展的情况。在静态单轴压缩条件下,初始裂隙受压使自由水产生孔隙水压力,自由水对翼裂纹有向外挤压的应力,促进裂纹扩展。在动态单轴压缩条件下,自由水会产生粘结力,抑制裂纹扩展。根据翼裂纹受压扩展原理,推导出饱水单轴条件下动态抗压强度、静态抗压强度的计算公式,在相同断裂韧度下,饱水岩石静态抗压强度<风干岩石静态抗压强度<饱水岩石动态抗压强度。对自然风干和饱水砂岩进行单轴静态、动态压缩实验,结果与理论模型的结果相符。 展开更多
关键词 固体力学 动态抗压强度 细观力学 饱水岩石 裂纹扩展
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单一试件确定岩石动态抗压强度的方法 被引量：6
5
作者 杨仁树 陈骏 +1 位作者 肖成龙 陈帅志 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期123-127,共5页
通过从破裂形态、能量吸收和力学参数这三个方面对岩石在中、低应变率下的动态破坏机理的分析,提出了一种快速计算岩石动态抗压强度的方法。采用拟静力法结合虚功原理建立关系式,认为外力对岩石所作的功超过了岩石发生的内部能量损耗,... 通过从破裂形态、能量吸收和力学参数这三个方面对岩石在中、低应变率下的动态破坏机理的分析,提出了一种快速计算岩石动态抗压强度的方法。采用拟静力法结合虚功原理建立关系式,认为外力对岩石所作的功超过了岩石发生的内部能量损耗,岩石无法承受该外荷载而发生破坏。因此动态抗压强度σ_(cd)等于静态抗压强度σ_c与应变率效应导致的强度提高值之和。最后将动态抗压强度计算值与已有文献的实验解进行对比,吻合度良好。 展开更多
关键词 动态抗压强度 破坏机理 SHPB 拟静力法
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基于数值模拟研究岩石材料冲击载荷下的动态抗压强度增强 被引量：4
6
作者 卢玉斌 李云桂 于水生 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期131-136,共6页
为了确定岩石材料在SHPB实验中的真实应变率效应,需要去除实验中的横向惯性效应和端面摩擦效应作用引起的动态抗压强度增量。本文假定材料的真实应变率效应、横向惯性效应和端面摩擦效应三者不相关,基于数值模拟的方法确定岩石材料的横... 为了确定岩石材料在SHPB实验中的真实应变率效应,需要去除实验中的横向惯性效应和端面摩擦效应作用引起的动态抗压强度增量。本文假定材料的真实应变率效应、横向惯性效应和端面摩擦效应三者不相关,基于数值模拟的方法确定岩石材料的横向惯性效应和端面摩擦效应。将从SHPB实验中得到的动态抗压强度数据减去分别由横向惯性效应和端面摩擦效应引起的动态压缩强度增强量,即可获得岩石类材料在SHPB实验中的真实应变率效应。 展开更多
关键词 岩石材料 冲击载荷 动态抗压强度 应变率效应 侧向围压效应 SHPB实验
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地震下钢纤维页岩陶粒混凝土动态抗压强度数值模拟分析
7
作者 郭金龙 代学灵 +3 位作者 肖三霞 陈峰 林键辉 张平平 《华南地震》 2020年第4期119-126,共8页
利用连续盖帽(CSCM)本构模型,对钢纤维页岩陶粒混凝土的分离式霍普金斯压杆(SHPB)试验进行数值模拟,对其动态抗压强度进行分析。以材料的钢纤维掺量为基本参数,考虑钢纤维掺量的影响建立材料动态抗压强度计算公式,并依此对已有的CSCM本... 利用连续盖帽(CSCM)本构模型,对钢纤维页岩陶粒混凝土的分离式霍普金斯压杆(SHPB)试验进行数值模拟,对其动态抗压强度进行分析。以材料的钢纤维掺量为基本参数,考虑钢纤维掺量的影响建立材料动态抗压强度计算公式,并依此对已有的CSCM本构模型中的应变率效应部分进行修正,使之适用于钢纤维页岩陶粒混凝土材料,同时运用有限元程序LS-DYNA,采用修正后的CSCM本构模型,对钢纤维页岩陶粒混凝土SHPB试验进行模拟。模拟结果验证了该本构模型的合理性,钢纤维页岩陶粒混凝土材料的动态抗压强度可表示为与钢纤维掺量相关的表达式,在应变率低于80/s的中低速率范围内,随着钢纤维掺量的增大,各应变率下钢纤维页岩陶粒混凝土动态抗压强度均有所提高,模拟结果还显示相较不考虑应变率效应的CSCM模型,考虑应变率效应修正后的CSCM模型能更精确地模拟钢纤维页岩陶粒混凝土材料的动态抗压强度。 展开更多
关键词 钢纤维掺量 连续盖帽本构模型 数值模拟 动态抗压强度 动力放大系数
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温度效应下胶结充填体动态强度及能量演化特征
8
作者 吴琼 郭进平 +4 位作者 王小林 张超 刘非 侯展娜 李婷婷 《矿冶工程》 北大核心 2025年第1期27-34,共8页
为分析不同温度条件下胶结充填体在动载作用下的强度变化特征,采用SHPB冲击试验,结合能量演化过程开展胶结充填体动态力学特性研究。结果表明:胶结充填体动态抗压强度随着养护温度提高而提高,破坏后发生明显的劈裂拉伸破坏;不同养护温... 为分析不同温度条件下胶结充填体在动载作用下的强度变化特征,采用SHPB冲击试验,结合能量演化过程开展胶结充填体动态力学特性研究。结果表明:胶结充填体动态抗压强度随着养护温度提高而提高,破坏后发生明显的劈裂拉伸破坏;不同养护温度下充填体的应力应变曲线具有相似性,均可划分为似弹性阶段、塑性变形阶段、峰后破坏阶段3个阶段。充填体具有波阻抗效应,在近似应变率(100 s^(-1))条件下,冲击过程中77%左右能量被反射,2%左右能量透射穿充填体。随着养护龄期及养护温度提高,充填体吸能密度和透射能均上升。微观分析结果表明,随着养护温度提高,胶结充填体内部水化反应速率提升,水化程度增加且水化产物增多,充填体内部孔隙被水化产物填充,形成更加致密的微观结构,进一步证实了养护温度的提高能促进充填体早期强度的提升。 展开更多
关键词 深部开采 胶结充填 冲击动载 养护温度 养护龄期 动态抗压强度 能量演化 温度效应
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芳纶纤维复合材料包裹混凝土短柱轴心动态抗压强度研究 被引量：2
9
作者 杨慧 宋恒文 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2015年第6期12-15,30,共5页
采用空军工程大学的100分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对芳纶纤维材料(AFRP)包裹混凝土短柱在高应变率条件下的抗压强度进行了试验研究。研究结果表明:在高应变率下,采用AFRP加固混凝土短柱,动态抗压强度得到了显著提高,并随应变率上... 采用空军工程大学的100分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对芳纶纤维材料(AFRP)包裹混凝土短柱在高应变率条件下的抗压强度进行了试验研究。研究结果表明:在高应变率下,采用AFRP加固混凝土短柱,动态抗压强度得到了显著提高,并随应变率上升而增长;相同应变率水平下,动态抗压强度随AFRP加固层数的增加呈现出先增大后减小的特性,其中两层AFRP包裹混凝土短柱增强性能最优。另外,考虑应变率效应,对Bethet强度模型进行修正,得到了适用于高应变率条件下的AFRP包裹混凝土短柱强度模型。 展开更多
关键词 芳纶纤维增强材料(AFRP) 分离式霍普金森压杆 动态抗压强度 应变率效应 强度模型
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混凝土在酸侵蚀环境下的静动抗压强度研究 被引量：5
10
作者 聂良学 许金余 +1 位作者 范建设 马桂浩 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2286-2290,共5页
本文利用HYY系列液压伺服试验系统和100 mm分离式霍普金森压杆试验装置,对在p H=2.5的酸溶液中浸泡60 d的混凝土试件静动态抗压强度展开研究。试验结果表明:经腐蚀后的混凝土试件,由于物理化学作用,其静动态抗压强度均有不同的下降;... 本文利用HYY系列液压伺服试验系统和100 mm分离式霍普金森压杆试验装置,对在p H=2.5的酸溶液中浸泡60 d的混凝土试件静动态抗压强度展开研究。试验结果表明:经腐蚀后的混凝土试件,由于物理化学作用,其静动态抗压强度均有不同的下降;静态抗压强度较养护刚结束时下降了7.38 MPa,降幅22.55%,并且只有同龄期时正常环境下混凝土静压强度的59.44%;动态抗压强度强度下降明显,同时具有显著的应变率效应。 展开更多
关键词 酸侵蚀 分离式霍普金森压杆(SHPB) 静态抗压强度 动态抗压强度力
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高温后钢-玄武岩混杂纤维混凝土动态力学性能研究
11
作者 冉秋硕 徐泽辉 +1 位作者 齐文超 刘磊 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第1期69-80,共12页
为研究高温对钢-玄武岩混杂纤维混凝土(HFRC)动态力学性能的影响,本文采用φ50 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)系统,对不同温度(25、100、200、400、600、800℃)下的单掺钢纤维(SFRC)、单掺玄武岩纤维(BFRC)及钢-玄武岩混杂纤维混凝土,其... 为研究高温对钢-玄武岩混杂纤维混凝土(HFRC)动态力学性能的影响,本文采用φ50 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)系统,对不同温度(25、100、200、400、600、800℃)下的单掺钢纤维(SFRC)、单掺玄武岩纤维(BFRC)及钢-玄武岩混杂纤维混凝土,其中钢纤维、玄武岩纤维体积掺量分别为1%、0.2%,分别开展动态压缩与动态劈裂实验,获取不同温度条件下的动态应力-应变全过程,并获得对应的动态抗压、动态劈裂强度及峰值应变。结果表明,玄武岩纤维的加入,可以保证试件在高温下的残余力学特性,而加入钢纤维后,试件的动态劈拉强度得到了明显改善。温度损伤软化对混凝土的力学性能有重要影响,加入钢纤维和玄武岩纤维可以有效缓解高温劣变,且钢-玄武岩混杂纤维混凝土在常温和高温条件下表现出更优异的力学性能。 展开更多
关键词 钢-玄武岩混杂纤维 混凝土 动态抗压强度 动态劈拉强度 分离式霍普金森压杆 高温
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莫尔-库仑和霍克-布朗强度准则用于评估脆性岩石动态强度的适用性 被引量：38
12
作者 赵坚 李海波 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期171-176,共6页
基于对新加坡Bukit Timah花岗岩进行的一系列的动力实验,包括单轴压缩、三轴压缩、单轴拉伸和直剪实验,以及对这些实验结果的系统分析,检验莫尔-库仑准则和霍克-布朗准则用于评估岩石动态强度的适用性。研究结果表明,在较低的围压条件下... 基于对新加坡Bukit Timah花岗岩进行的一系列的动力实验,包括单轴压缩、三轴压缩、单轴拉伸和直剪实验,以及对这些实验结果的系统分析,检验莫尔-库仑准则和霍克-布朗准则用于评估岩石动态强度的适用性。研究结果表明,在较低的围压条件下,岩石动态强度大致符合莫尔-库仑强度准则,且强度变化主要是由于粘聚力随加载速率变化引起的。岩石动态强度更好地符合霍克-布朗强度准则,特别是在较高围压下(如大于100 MPa)。 展开更多
关键词 岩石力学 动态抗压强度 莫尔-库仑强度准则 霍克-布朗强度准则
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层面位置对煤岩组合体动态破坏特性影响规律研究 被引量：1
13
作者 郑建伟 张修峰 +7 位作者 鞠文君 王存文 韩跃勇 李国营 陈洋 李海涛 郝晋伟 刘彪 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期97-105,共9页
【目的】层面位置对煤岩组合体动态破坏过程及力学特性具有重要影响作用,但影响规律尚不清晰。【方法】通过对含有3种层面位置的煤岩组合体(层面分别位于岩石部分上位、中位和下位)开展霍普金森冲击(split Hopkinson pressure bar,SHPB... 【目的】层面位置对煤岩组合体动态破坏过程及力学特性具有重要影响作用,但影响规律尚不清晰。【方法】通过对含有3种层面位置的煤岩组合体(层面分别位于岩石部分上位、中位和下位)开展霍普金森冲击(split Hopkinson pressure bar,SHPB)实验,分析了冲击载荷条件下煤岩组合体动态应力-应变、破坏过程、能量结构、碎块特征的演变规律。【结果和结论】结果表明:(1)煤岩组合体动态应力-应变过程可以分为近似线性阶段、非线性的动态应力-应变阶段、弹性模量降低阶段、宏观破裂阶段、应力波卸载阶段5个阶段。(2)随着层面由上向下布置,岩石部分的破坏程度逐渐增强,破坏过程逐渐剧烈,破坏后的碎块的均匀程度降低,而煤体部分的破坏程度则逐步降低,破碎后的块度逐渐增加。(3)层面的存在会降低煤岩组合体动态抗压强度,与无层面煤岩组合体(平均强度为79.487 MPa)相比,当层面位于上方时,组合体动态抗压强度(平均强度为73.724 MPa)降低7.25%;当层面位于中位时,组合体动态抗压强度(平均强度为61.798 MPa)降低22.26%;当层面位于下位时,组合体的动态抗压强度(平均强度为64.991 MPa)降低18.24%。(4)随着层面位置由上向下布置,能量结构发生变化,反射能占比降低,吸收能占比增加,透射能占比减小。本研究可以为超长孔水力压裂技术或地面压裂技术在大范围处理坚硬顶板工程开展过程中压裂位置的选择提供一定指导。 展开更多
关键词 层面位置 煤岩组合体 动态抗压强度 SHPB 能量结构 水力压裂
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钢-PE混杂纤维水泥基复合材料动态压缩性能试验研究
14
作者 李堂军 李亮 +1 位作者 王子晨 姜锡权 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1140-1148,共9页
将钢纤维和PE纤维混杂掺入水泥基基体材料中,控制纤维体积总掺量为2%,通过改变两种纤维比例,制成E2、E1.5S0.5、E1S1、E0.5S1.5和S2试件,应用分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar, SHPB)装置,开展了钢-PE混杂纤维水泥基复... 将钢纤维和PE纤维混杂掺入水泥基基体材料中,控制纤维体积总掺量为2%,通过改变两种纤维比例,制成E2、E1.5S0.5、E1S1、E0.5S1.5和S2试件,应用分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar, SHPB)装置,开展了钢-PE混杂纤维水泥基复合材料在高应变率(30~120 s^(-1))条件下的动态压缩试验,从试件破坏形态、材料的动态抗压强度、韧性及其应变率效应等方面进行了分析研究。试验结果表明:①钢-PE混杂纤维水泥基复合材料表现出明显的应变率效应,其动态抗压强度、韧性以及动态抗压强度增长因子(Dynamic Increase Factor of Compressive Strength, DIF)随着应变率的增加而提高。应变率为60-80 s^(-1)时,PE纤维增韧效果更好;而应变率为100s^(-1)时,钢纤维增韧效果更优。②随着PE纤维掺量的增加,材料应力-应变曲线的应变硬化现象更明显。而钢纤维掺量达到1.5%以上且继续增大时,材料的动态抗压强度和韧性得到提高,表明一定掺量的钢纤维可以提高材料动态抗压强度的应变率敏感性。③两种纤维混杂的试件其动态压缩力学性能要优于单掺PE或钢纤维的试件,综合动态抗压强度、韧性以及DIF,得出抵抗冲击压缩荷载的最优纤维配比是0.5%的PE纤维+1.5%的钢纤维。 展开更多
关键词 钢-PE混杂纤维 动态压缩 动态抗压强度增强因子 应变率效应 分离式霍普金森压杆
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静动组合加载下钢-PE混杂纤维水泥基复合材料动态压缩性能试验研究
15
作者 王东海 李亮 +1 位作者 王满 吴俊 《土木工程》 2024年第5期626-637,共12页
本文将钢纤维和聚乙烯(PE)纤维进行混杂,制备了钢-PE混杂纤维水泥基复合材料(S/PE-HFRECC, Steel-PE Hybrid Fiber Reinforced Engineered Cementitious Composites),控制纤维体积总掺量为2%,通过改变两种纤维配比制作了六类水泥基试件(... 本文将钢纤维和聚乙烯(PE)纤维进行混杂,制备了钢-PE混杂纤维水泥基复合材料(S/PE-HFRECC, Steel-PE Hybrid Fiber Reinforced Engineered Cementitious Composites),控制纤维体积总掺量为2%,通过改变两种纤维配比制作了六类水泥基试件(S0E0、S0E2、S0.5E1.5、S1E1、S1.5E0.5和S2E0),并利用可施加预加静态荷载的直径为50 mm的分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar, SHPB)装置开展了静动组合加载条件下S/PE-HFRECC的动态压缩试验,预加静荷载级别分别取试件静态抗压强度的0%、15%、30%和45%四个级别。试验结果表明:1) 预加静态荷载对水泥基复合材料的力学性能有着弱化和强化的双面性。2) S/PE-HFRECC的动态抗压强度、动态峰值应变和应力峰值前韧度随着预加静荷载级别的提高呈现先升高后降低的趋势。3) 相较于单一纤维的掺入,钢-PE混杂纤维在对强度、变形能力和韧度的改善方面有着更好的优越性。 展开更多
关键词 钢-PE混杂纤维水泥基复合材料(S/PE-HFRECC) 静动组合加载 动态抗压强度 应力峰值前韧度
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干湿循环作用下花岗岩动态力学性质研究
16
作者 陈能远 崔易仑 +3 位作者 杨绥院 许江波 费东阳 赖杰 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期2143-2151,共9页
为研究干湿循环对花岗岩动力特性的影响,对经历不同干湿循环次数的花岗岩进行SHPB试验。比较了不同干湿循环次数下花岗岩的应力-应变曲线、应力时程曲线形态,分析了不同干湿循环次数条件下弹性模量、峰值强度、应力增长速度的变化规律... 为研究干湿循环对花岗岩动力特性的影响,对经历不同干湿循环次数的花岗岩进行SHPB试验。比较了不同干湿循环次数下花岗岩的应力-应变曲线、应力时程曲线形态,分析了不同干湿循环次数条件下弹性模量、峰值强度、应力增长速度的变化规律。结果表明:(1)花岗岩的动态单轴抗压强度、动态弹性模量和比能量吸收(SEA)均与干湿循环次数有关,且呈指数变化。(2)在干湿循环过程中,花岗岩的动态单轴抗压强度最大幅度降低了44%,动态弹性模量最高降低45%,比吸收能量最高降低46%。(3)花岗岩的应力增长率随干湿循环次数的增加而降低,与未干湿循环相比,干湿循环的应力增长率最高降低了56%。(4)随着干湿循环次数的增加,能耗比逐渐降低,干湿循环较未进行干湿循环耗能比下降18.7%。(5)随着干湿循环次数的增加,反射能量基本保持不变。(6)透射能量随干湿循环次数的增加而缓慢增加,与未干湿循环相比,干湿循环中的透射能量增加幅度最大达70.1%。 展开更多
关键词 干湿循环 SHPB试验 动态单轴抗压强度 动力弹性模量 比能量吸收值
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冲击荷载作用下EPS混凝土动态性能研究 被引量：12
17
作者 白二雷 许金余 高志刚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第13期53-57,共5页
配置聚苯乙烯(Expanded Polystyrene,EPS)颗粒体积掺量分别为10%,20%,30%,40%,50%的EPS混凝土,采用Φ100 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,以动态抗压强度和临界应变为指标,研究EPS混凝土在冲击荷载作用下的动态性能,探索EPS颗粒对... 配置聚苯乙烯(Expanded Polystyrene,EPS)颗粒体积掺量分别为10%,20%,30%,40%,50%的EPS混凝土,采用Φ100 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,以动态抗压强度和临界应变为指标,研究EPS混凝土在冲击荷载作用下的动态性能,探索EPS颗粒对混凝土动态性能的改善机理。结果表明:由于应变率效应,相同体积掺量的EPS混凝土动态抗压强度与临界应变随应变率的增加而提高,具有显著的应变率相关性;以临界应变为变形性能指标,由于EPS颗粒的微结构效应,在EPS颗粒体积掺量0～40%范围内,其变形性能随EPS体积掺量的增加而提高,当EPS颗粒体积掺量达到50%时,其变形能力有所降低。EPS颗粒体积掺量为40%时对混凝土变形性能的改善效果最佳。 展开更多
关键词 EPS混凝土 冲击荷载 临界应变 动态抗压强度 应变率 机理
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灰岩和白云岩动态压缩力学性能的SHPB实验 被引量：10
18
作者 方正峰 邹飞 唐旭 《工程爆破》 2017年第1期21-28,共8页
为了得到爆破荷载作用下岩石的破坏特性及爆破振动波的传播特性,利用RMT-150C多功能实验机和改进后的ф50mm的分离式Hopkinson压杆装置,分别研究灰岩和白云岩试件的静态力学特性和在5种不同应变率等级下的动态力学性能。实验结果表明,... 为了得到爆破荷载作用下岩石的破坏特性及爆破振动波的传播特性,利用RMT-150C多功能实验机和改进后的ф50mm的分离式Hopkinson压杆装置,分别研究灰岩和白云岩试件的静态力学特性和在5种不同应变率等级下的动态力学性能。实验结果表明,随着平均应变率的增加,灰岩和白云岩试件的动态抗压强度、峰值应变、吸收能、比能量吸收值以及破碎程度都明显增加,表现出显著的应变率效应,而初始弹性模量对应变率的相关性不敏感。从岩石的动态抗压强度和能量吸收两个方面,对比分析灰岩和白云岩动态力学性能的共性和差异性,更合理地解释了岩石在动态冲击荷载下的破坏本质。 展开更多
关键词 分离式HOPKINSON压杆 平均应变率 动态抗压强度 峰值应变 吸收能 比能量吸收值
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南沙群岛珊瑚礁灰岩的动态力学性能试验 被引量：29
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作者 孟庆山 范超 +1 位作者 曾卫星 余克服 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期183-190,共8页
生物成因的珊瑚礁灰岩明显有别于传统意义的地质岩体,通过对礁灰岩进行霍普金森压杆(SHPB)冲击试验,研究南海珊瑚礁灰岩的动力破碎形态和动态力学性能。研究表明:垂向沉积演化发育的强度高且致密的礁灰岩,具有较高的弹性波速和单轴抗压... 生物成因的珊瑚礁灰岩明显有别于传统意义的地质岩体,通过对礁灰岩进行霍普金森压杆(SHPB)冲击试验,研究南海珊瑚礁灰岩的动力破碎形态和动态力学性能。研究表明:垂向沉积演化发育的强度高且致密的礁灰岩,具有较高的弹性波速和单轴抗压强度;单轴冲击荷载下礁灰岩主要发生沿轴向的张拉破坏,且主要发生在生物组分、珊瑚砾块与珊瑚藻的胶结面等薄弱部位;生物成因的礁灰岩的动态应力-应变模型与一般岩石不同,存在较明显的压密阶段,礁灰岩的动态抗压强度对应变率表现出更强的敏感性;礁灰岩的能耗密度、入射能和动态抗压强度呈线性关系,与应变率呈乘幂函数关系。珊瑚礁灰岩的动态力学性能对岛礁工程实践中的爆破开挖、冲击破碎和防震抗爆设计有重要的指导意义。 展开更多
关键词 礁灰岩 岩石动力学 霍普金森压杆(SHPB) 应变率 动态抗压强度 能耗密度
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刚玉空心球混凝土动态特性实验研究 被引量：2
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作者 陆松 许金余 +2 位作者 罗鑫 董宗戈 王宏伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期110-116,共7页
采用100 mm分离式Hopkinson压杆试验装置研究了刚玉空心球混凝土(HCBC)和素混凝土(PC)在不同应变率下的冲击压缩性能,动态抗压强度和临界应变与应变率之间的关系;以材料本构能的耗散定义损伤变量,分析了HCBC和PC的动态损伤演化规律。... 采用100 mm分离式Hopkinson压杆试验装置研究了刚玉空心球混凝土(HCBC)和素混凝土(PC)在不同应变率下的冲击压缩性能,动态抗压强度和临界应变与应变率之间的关系;以材料本构能的耗散定义损伤变量,分析了HCBC和PC的动态损伤演化规律。结果表明,应力-应变曲线表现出明显的三个阶段:弹性区,平台区和致密区,HCBC的三阶段效应比PC更加明显,表明HCBC脆性小,韧性大;这两种混凝土的动态抗压强度和临界应变与应变率成线性关系,并给出了经验公式,表明HCBC是一种率相关的增强增韧材料;HCBC和PC的损伤发展可以归纳为三个阶段:损伤未发展,损伤稳定发展和损伤不稳地发展;损伤应力槛值和损伤槛值与应变率变化关系不大,损伤应力最大阀值和损伤最大阀值随应变率增大而增大,而且HCBC的损伤应力槛值低于PC的,表明HCBC的韧性较好。这为HCBC作为军事防护工程分配层的填充材料提供了理论指导。 展开更多
关键词 刚玉空心球混凝土 分离式霍普金森压杆 动态抗压强度 临界应变 损伤发展
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