不同加载速率下废石胶结充填体的力学特性及破裂特征研究

为研究不同加载速率与骨料粒径级配对废石胶结充填体的力学特性以及破裂特征变化规律;对不同骨料粒径级配的废石胶结充填体进行不同加载速率的单轴压缩试验,分析其力学特性的变化规律;并辅以声发射系统,研究废石胶结充填体内部裂纹的发展演化规律。结果表明:废石胶结充填体的单轴抗压强度与弹性模量随着加载速率的增大呈线性增长趋势;废石胶结充填体的单轴抗压强度与弹性模量随着骨料级配指数的增大呈现先增长后降低的趋势;随着骨料级配指数和加载速率的增大,试样破坏模式由张拉破坏逐渐转变为剪切破坏,破坏程度加剧,完整度降低;试样内部裂纹的发展演化总体分为压密阶段、弹性阶段、稳定扩展阶段及非稳定扩展阶段。

3D打印非晶合金的发展现状与存在问题

非晶合金,也称金属玻璃,因其具有长程无序的原子结构,表现出一系列优于晶态合金的物理、化学和力学性能,近30年来受到科学和工程界的广泛重视,并成为当前凝聚态物理与材料科学领域的前沿热点。然而,非晶合金固有的室温脆性和本征超高强度特征,使其难以通过常规手段进行加工成形,这成为非晶合金工程应用的瓶颈。近年来发展起来的激光3D打印技术,为大尺寸非晶合金的制备及非晶零件的成形提供了新途径,也为非晶合金的工程应用带来了新机遇,本文简要介绍3D打印非晶合金的发展现状与存在问题。

不同加载速率下露天端帮胶结充填体的变形破坏试验研究

为了揭示加载速率对废石胶结充填体变形破坏特征的影响,开展了5组加载速率下废石胶结充填体的单轴压缩试验,分析其力学特性、破坏模式和能量耗散的变化。结果表明:废石胶结充填体的峰值强度和弹性模量与加载速率分别呈正线性相关和二次函数增长关系;随着加载速率的增大,充填体试样的破坏模式由张拉劈裂破坏转向剪切破坏,且加载速率越大,破坏程度也越大;结合能量演化特征,废石胶结充填体均经历压密、线弹性、裂纹稳定扩展、裂纹加速扩展和峰后应变软化衰减5个阶段;随着加载速率的增大,废石胶结充填体总应变能和弹性应变能的涨幅越来越大,耗散能的涨幅变小,弹性应变能占比增大,峰前塑性减弱。