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主动围压下岩石的冲击力学性能试验研究 被引量:13
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作者 刘军忠 许金余 +2 位作者 吕晓聪 张磊 王泽东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期120-126,共7页
利用具有主动围压加载装置的直径为100 mm分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验装置和薄圆形紫铜片作为波形整形器,研究了斜长角闪岩在不同围压等级(0 MPa^6 MPa)、不同应变速率(50 s-1~170 s-1)下的动态力学性能,并对试验有效性进行了分析。... 利用具有主动围压加载装置的直径为100 mm分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验装置和薄圆形紫铜片作为波形整形器,研究了斜长角闪岩在不同围压等级(0 MPa^6 MPa)、不同应变速率(50 s-1~170 s-1)下的动态力学性能,并对试验有效性进行了分析。试验结果表明:斜长角闪岩的动态强度增长因子与应变率的对数呈近似线性关系,强度与比能量吸收随应变率的增加而近似线性增加,体现了显著的应变率相关性;在同等级应变率范围内,随着围压的增加,岩石的增强效果与增韧效果逐渐增强;同时发现,在围压作用下,岩石的破坏由拉伸破坏向压剪破坏逐渐过渡和发展。SHPB试验中,近似恒应变率加载时间比例约为69.5%,能够较好地满足应力均匀分布及近似恒应变率加载要求,表明SHPB试验的有效性和结果的可靠性。 展开更多
关键词 岩石力学 冲击力学性能 Φ100mm SHPB试验装置 斜长角闪岩 主动围压 应变率
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主动围压状态人工冻结砂土SHPB试验与分析 被引量:12
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作者 马冬冬 马芹永 +1 位作者 袁璞 姚兆明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2957-2961,2972,共6页
为研究主动围压状态人工冻结砂土的动态力学性能,利用直径50 mm变截面分离式霍普金森压杆试验装置,以取自山东济宁某矿-94.52 m处冻结砂土为研究对象,对长径比为0.5的冻结砂土试件进行主动围压状态下的冲击压缩试验,分析了主动围压和应... 为研究主动围压状态人工冻结砂土的动态力学性能,利用直径50 mm变截面分离式霍普金森压杆试验装置,以取自山东济宁某矿-94.52 m处冻结砂土为研究对象,对长径比为0.5的冻结砂土试件进行主动围压状态下的冲击压缩试验,分析了主动围压和应变率对冻结砂土动态力学性能的影响。研究结果表明,无围压状态下,冻结砂土动态应力-应变曲线可分为弹性阶段、塑性阶段、黏性阶段和破坏阶段,冻结砂土呈脆性破坏;主动围压状态下,应力-应变曲线塑性阶段明显增长,无黏性阶段,冻结砂土呈微裂破坏。相同条件下,主动围压状态下冻结砂土的动态抗压强度均高于无围压状态,且随着围压的增大,动态抗压强度逐渐增大;当应变率为220 s^(-1),温度为-15℃时,主动围压为0.5、1.0、1.5、2.0 MPa的动态抗压强度为无围压状态下的119%、140%、158%和181%。不同主动围压下的应力-应变曲线表现出汇聚现象,汇聚点趋向于无围压状态。冻结砂土的动态抗压强度随应变率的提高而增加。 展开更多
关键词 冻土力学 冻结砂土 分离式霍普金森杆(SHPB) 主动围压 应变率
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混凝土材料SHPB主动围压实验的数值模拟 被引量:9
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作者 张华 郜余伟 武守锋 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期216-220,共5页
文章利用LS-DYNA软件,采用混凝土HJC动态本构模型,对Φ74mm分离式变截面霍普金森压杆主动围压实验做了数值模拟;通过在试件径向施加恒定压力的方法模拟主动围压的作用,试件单元的压力时间历程曲线显示该方法可以获得恒定、均匀的围压值... 文章利用LS-DYNA软件,采用混凝土HJC动态本构模型,对Φ74mm分离式变截面霍普金森压杆主动围压实验做了数值模拟;通过在试件径向施加恒定压力的方法模拟主动围压的作用,试件单元的压力时间历程曲线显示该方法可以获得恒定、均匀的围压值,即该方法可以对SHPB主动围压实验进行合理的模拟;利用上述主动围压模拟方法对混凝土材料主动围压下的力学性能进行了研究,模拟时采用弥散较小的三角形速度波加载,并利用波形良好的入射波、透射波重构了混凝土的应力应变曲线,重构结果显示混凝土材料在围压作用下力学性能发生变化,混凝土峰值应力、峰值应力对应的应变、韧性都随围压的增大而增加,与理论结果相符。 展开更多
关键词 SHPB实验 主动围压 HJC动态本构模型 应力应变曲线 应变率
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主动围压下地下工程岩石的冲击压缩特性试验研究 被引量:5
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作者 刘军忠 许金余 +2 位作者 赵德辉 白二雷 王振宇 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期4104-4109,共6页
岩石等脆性材料的力学性能与其所受围压的大小密切相关。为了研究地下工程岩石在围压下的冲击压缩特性,采用具主动围压加载的分离式Hopkinson压杆,对岩石进行主动围压下的SHPB冲击压缩试验,得到岩石在不同围压和不同应变率下的轴向应力... 岩石等脆性材料的力学性能与其所受围压的大小密切相关。为了研究地下工程岩石在围压下的冲击压缩特性,采用具主动围压加载的分离式Hopkinson压杆,对岩石进行主动围压下的SHPB冲击压缩试验,得到岩石在不同围压和不同应变率下的轴向应力–应变曲线,并对试验过程中试件的应力均匀性进行分析。研究表明:岩石类脆性材料在围压作用下其抗压强度和韧性大大提高,并且具有向延性特征发展的趋势,显现出较强的围压效应;在同等级围压下,岩石的峰值强度和峰值应变随应变率的变化表现出显著的应变率相关性,动态强度增长因子与应变率的对数呈近似线性关系,动态强度随应变率的增加而近似线性增长。单轴动荷载下,岩石在以拉应力为主,其他应力联合作用下发生破坏,表现出明显的脆性特征;随着围压的增加,岩石试件将发生脆性向延性的转变,破坏形态以压剪破坏为主,同时发生拉应变破坏和卸载破坏。 展开更多
关键词 岩石力学 冲击力学性能 霍普金森 斜长角闪岩 主动围压 应变率
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混凝土主动围压SHPB试验波形数值分析 被引量:2
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作者 袁伟 金解放 +4 位作者 梁晨 王杰 程昀 何聪 郭钟群 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第7期141-146,共6页
为探究主动围压SHPB(分离式霍普金森压杆)试验中反射波形与混凝土动态响应的关系,采用LS-DYNA软件,基于H-J-C本构模型,模拟了混凝土的主动围压SHPB试验,从波形特征的变化分析了围压对混凝土动态力学性质的影响。结果表明:围压条件下混... 为探究主动围压SHPB(分离式霍普金森压杆)试验中反射波形与混凝土动态响应的关系,采用LS-DYNA软件,基于H-J-C本构模型,模拟了混凝土的主动围压SHPB试验,从波形特征的变化分析了围压对混凝土动态力学性质的影响。结果表明:围压条件下混凝土的破坏形式为压剪破坏,试件的平均损伤度随围压的增大而降低。试验中反射波具有"双峰"特性,且围压对第二峰值应力的影响较大,其值随着围压的增大而减小,表征了试件的变形破坏程度;而第一峰值应力几乎不受围压的影响,其主要与冲击波的幅值有关;反射波尾存在压缩波段,该段的峰值应力随着围压的增大逐渐增大,表征了围压下试件的完整性比较好,且其变形能力和残余承载力均有所提高。研究结果可为评估三轴应力下混凝土构件的动态损伤和残余承载力提供参考。 展开更多
关键词 混凝土 SHPB试验 主动围压 损伤度 “双峰”特性 缩波
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水泥砂浆在主动围压下的动态力学性能 被引量:8
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作者 薛志刚 胡时胜 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期561-564,共4页
水泥砂浆等脆性材料的力学性能与所受围压的大小密切相关。为了研究水泥砂浆在围压下的动态力学性能,研制了适于分立式Hopkinson压杆加载的主动围压装置,最大预加载主动围压大于30 MPa。实验得到了水泥砂浆在不同围压、不同应变率下的... 水泥砂浆等脆性材料的力学性能与所受围压的大小密切相关。为了研究水泥砂浆在围压下的动态力学性能,研制了适于分立式Hopkinson压杆加载的主动围压装置,最大预加载主动围压大于30 MPa。实验得到了水泥砂浆在不同围压、不同应变率下的轴向应力应变曲线,发现材料在围压作用下抗压强度和韧性大大提高并且整体进入了伪塑性,而材料的应变率效应也是显著的。 展开更多
关键词 固体力学 动态力学性能 主动围压 水泥砂浆 霍普金森
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主动围压作用下水泥粉质黏土SHPB试验与分析 被引量:9
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作者 高常辉 马芹永 马冬冬 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第14期162-167,共6页
为研究围压状态下水泥粉质黏土的冲击压缩特性,进行了不同围压和不同应变率条件下水泥粉质黏土的霍普金森压杆(SHPB)试验,分析了围压和应变率对水泥粉质黏土动态应力-应变曲线、冲击压缩强度以及破坏形态的影响。试验结果表明:围压和单... 为研究围压状态下水泥粉质黏土的冲击压缩特性,进行了不同围压和不同应变率条件下水泥粉质黏土的霍普金森压杆(SHPB)试验,分析了围压和应变率对水泥粉质黏土动态应力-应变曲线、冲击压缩强度以及破坏形态的影响。试验结果表明:围压和单轴状态下的水泥粉质黏土动态应力-应变曲线均经历弹性变形阶段、塑性变形阶段和破坏阶段,但是两种状态下水泥粉质黏土试样的破坏形态不同,单轴条件下水泥粉质黏土试样的破坏程度随应变率增加而逐渐变大,围压作用下水泥粉质黏土在冲击试验后保持较好的整体性。围压和应变率共同影响水泥粉质黏土的冲击压缩强度:相同应变率条件下,水泥粉质黏土冲击压缩强度随围压的增加而增大;相同围压条件下,水泥粉质黏土峰值应力和峰值应变均随应变率的增加而增大,表现出明显的应变率效应。 展开更多
关键词 水泥粉质黏土 主动围压 SHPB试验 冲击缩强度 应变率效应
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主动围压和爆炸加载作用下岩石动态响应研究 被引量:5
8
作者 何成龙 杨军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2395-2405,共11页
为了研究爆炸冲击下深部岩石的破碎过程,建立主动围压约束及中心孔爆炸加载实验装置,利用动态测试技术、高速摄像和数字图像相关方法,得到动静组合加载下岩石内部的应变场和表面裂纹扩展过程。基于Johnson-Holmquist本构模型,对不同围... 为了研究爆炸冲击下深部岩石的破碎过程,建立主动围压约束及中心孔爆炸加载实验装置,利用动态测试技术、高速摄像和数字图像相关方法,得到动静组合加载下岩石内部的应变场和表面裂纹扩展过程。基于Johnson-Holmquist本构模型,对不同围压下岩石爆炸动态响应进行了模拟研究。对比结果发现:围压在圆柱试件环向形成压缩预应力,减弱了爆炸柱面波产生的环向拉伸破坏,破碎区半径、裂纹数目和裂纹几何尺寸随着围压的增大显著减小;距离炮孔越远,爆炸应力波强度降低、围压对裂纹的止裂作用逐渐增强。结合弹性力学和柱面弹性波理论对动静加载下应力场的变化进行分析发现,围压产生的环向压缩应力减小了爆炸形成的拉伸破坏,这一结论与实验结果相同。数值模拟结果表明:von Mises应力场随围压的升高而增强,而环向拉伸破坏随围压的升高而减弱,不同围压下的破碎半径和裂纹形态与实验结果基本一致。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 岩石材料 爆炸载荷 主动围压 图像相关方法 Johnson-Holmquist损伤本构模型
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煤岩材料SHPB主动围压实验的数值模拟 被引量:1
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作者 张朋朋 宫能平 周建 《煤炭技术》 CAS 2018年第5期76-78,共3页
以淮南潘谢煤田13_(-1)煤层煤岩基本物理、力学参数为基础,结合文献数据确定了煤岩HJC本构模型的基本力学参数。依据所确定的参数,对煤岩SHPB主动围压实验进行了数值模拟。通过Ansys/Ls-Dyna隐式-显式求解序列实现了主动围压的加载,对... 以淮南潘谢煤田13_(-1)煤层煤岩基本物理、力学参数为基础,结合文献数据确定了煤岩HJC本构模型的基本力学参数。依据所确定的参数,对煤岩SHPB主动围压实验进行了数值模拟。通过Ansys/Ls-Dyna隐式-显式求解序列实现了主动围压的加载,对试件应力均匀性进行了检验,对煤岩的围压效应进行了研究。 展开更多
关键词 煤岩 SHPB 主动围压 数值模拟 预应力 应力均匀性
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单轴与主动围压作用下冻土动态力学性能分析 被引量:1
10
作者 蔡天宇 《福建建材》 2022年第7期20-23,33,共5页
利用SHPB装置对冻土在-6℃和-16℃时进行有无主动围压的动态冲击试验,对比分析了两种状态下的冻黏质土的应力-应变曲线及其强度和破坏形式。结果表明,无围压作用下冻土的应力-应变曲线比主动围压作用下的应力-应变曲线多了黏性阶段;主... 利用SHPB装置对冻土在-6℃和-16℃时进行有无主动围压的动态冲击试验,对比分析了两种状态下的冻黏质土的应力-应变曲线及其强度和破坏形式。结果表明,无围压作用下冻土的应力-应变曲线比主动围压作用下的应力-应变曲线多了黏性阶段;主动围压对冻黏质土动态抗压强度提高作用大于无围压,两种状态下的冻土都有应变率效应和温度效应;无围压作用下的冻土破坏呈脆性破坏。 展开更多
关键词 SHPB装置 冻黏质土 主动围压 动态抗强度
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主动围压下纳米SiO_(2)增强珊瑚砂水泥砂浆动态力学性能
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作者 郭瑞奇 许鑫 +4 位作者 任辉启 尤奇 孙金磊 李江南 刘兵 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2931-2941,共11页
在人工海水拌制的珊瑚砂水泥砂浆中复掺2.0%纳米SiO_(2)和0.4%玄武岩纤维以提升其力学性能,采用带有主动围压装置的分离式Hopkinson压杆对其进行不同围压(0~20MPa)下的冲击压缩实验,研究纳米SiO_(2)增强珊瑚砂水泥砂浆在不同围压和不同... 在人工海水拌制的珊瑚砂水泥砂浆中复掺2.0%纳米SiO_(2)和0.4%玄武岩纤维以提升其力学性能,采用带有主动围压装置的分离式Hopkinson压杆对其进行不同围压(0~20MPa)下的冲击压缩实验,研究纳米SiO_(2)增强珊瑚砂水泥砂浆在不同围压和不同应变率下的动态力学性能。结果表明:无围压(单轴冲击)试件的破坏形态呈现为粉碎状,具有明显的脆性特征;主动围压作用下试件受冲击后的完整性较好,属于压剪破坏,而且试件发生由脆性到塑性的转变,韧性得到提升。从得到的动态应力–应变曲线可以看出试件强度比静态下提高2.08~3.43倍,动态抗压强度是无围压(单轴冲击)的1.88~2.35倍。通过分析材料的动态增强因子和围压增长因子对应变率和围压变化影响,得到了相关经验公式。通过对能量耗散情况的分析,结果表明围压可以提升纳米SiO_(2)增强珊瑚砂水泥砂浆的比能量吸收值。 展开更多
关键词 珊瑚砂水泥砂浆 主动围压 冲击缩实验 动态力学性能 能量耗散
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围压下岩石的冲击力学行为及动态统计损伤本构模型研究 被引量:24
12
作者 刘军忠 许金余 +2 位作者 吕晓聪 王泽东 张磊 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期55-63,共9页
采用改进后具有主动围压加载装置的100mm分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验装置,研究了斜长角闪岩在不同围压等级(0MPa~6MPa)和不同应变率(50s 1~170s 1)下的冲击压缩力学性能。试验结果表明:在相同围压下,斜长角闪岩的动态抗压强度随应... 采用改进后具有主动围压加载装置的100mm分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验装置,研究了斜长角闪岩在不同围压等级(0MPa~6MPa)和不同应变率(50s 1~170s 1)下的冲击压缩力学性能。试验结果表明:在相同围压下,斜长角闪岩的动态抗压强度随应变率的增加而近似线性增加,动态增长因子与应变率的对数呈近似线性关系,体现了显著的应变率相关性;在同等级应变率范围内,随着围压的增加,岩石的增强效果逐渐增强,显现出较强的围压效应。采用组合建模的方法,将统计损伤模型和粘弹性模型相结合,建立了基于Weibull分布的动态损伤本构模型。验证发现,修正后的模型曲线和试验曲线吻合较好,表明所构建本构模型是合理的,可为进一步研究和工程应用提供一定的参考。 展开更多
关键词 岩石力学 冲击力学性能 φ100mm SHPB试验装置 斜长角闪岩 主动围压 本构模型
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脆性材料水泥砂浆多轴应力下的动态响应分析 被引量:1
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作者 李英华 杨黎明 +2 位作者 汤立群 刘逸平 魏志强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期216-220,共5页
在实际的结构应用中,混凝土类材料一般处于复杂工作应力状态,且可能承受动态荷载的作用。据此,本文采用Instron3421液压伺服试验机和具有主动围压加压装置的SHPB研究了混凝土材料-砂浆宽应变率范围多轴应力下的动态力学行为;基于Johnson... 在实际的结构应用中,混凝土类材料一般处于复杂工作应力状态,且可能承受动态荷载的作用。据此,本文采用Instron3421液压伺服试验机和具有主动围压加压装置的SHPB研究了混凝土材料-砂浆宽应变率范围多轴应力下的动态力学行为;基于Johnson-Cook强度模型框架,确定了等效强度模型的率相关参数及其他材料常数;提出了适用于描述主动围压下砂浆受冲击荷载的损伤演化规律,并确定了损伤演化常数,实验数据与理论值吻合较好。 展开更多
关键词 水泥砂浆 SHPB 主动围压 等效强度模型 损伤演化
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TATB基PBX双曲Drucker-Prager强度准则适用性分析 被引量:2
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作者 袁洪魏 赵龙 +2 位作者 董天宝 颜熹琳 唐维 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期74-78,93,共6页
为准确建立三氨基三硝基苯(TATB)基高聚物粘接炸药(PBX)材料的强度准则,通过自主研制的主动围压试验机获取了不同温度(22.5,35,50℃),不同围压(0~10 MPa)下材料的强度;根据单轴拉伸、单轴压缩以及围压压缩实验数据,采用传统Drucker-Pra... 为准确建立三氨基三硝基苯(TATB)基高聚物粘接炸药(PBX)材料的强度准则,通过自主研制的主动围压试验机获取了不同温度(22.5,35,50℃),不同围压(0~10 MPa)下材料的强度;根据单轴拉伸、单轴压缩以及围压压缩实验数据,采用传统Drucker-Prager(D-P)以及双曲D-P强度准则分别建立了不同温度下TATB基PBX材料的强度模型,并分析了其对于强度实验数据的预测精度。结果表明,双曲D-P强度准则对于22.5,35,50℃下强度实验数据的预测相对误差最大分别为2.41%,3.46%,5.22%,均方根误差分别为0.42,0.38,0.44 MPa,优于传统D-P强度准则结果;对于间接三轴拉伸和压缩破坏应力状态的预测,其相对误差分别为4.93%和12.14%,总体上均优于传统D-P、Mohr-Column、双剪以及单轴强度准则。考虑中主应力影响且处处正则的双曲D-P强度准则能准确预测不同温度下TATB基PBX材料的强度特性。 展开更多
关键词 主动围压 双曲Drucker‐Prager(D‐P)强度准则 高聚物粘接炸药(PBX)
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Perioperative anesthetic management of interrupted aortic arch associated with severe pulmonary hypertension in a young adult: case report and review of the literature
15
作者 Zhong Hejiang Huang Jing +1 位作者 Yang Tiande Qi Yueyong 《Journal of Medical Colleges of PLA(China)》 CAS 2011年第5期293-300,共8页
The interrupted aortic arch (IAA) is rare congential heart defect and entails a very poor prognosis without surgical treatment. We describe a young adult patient with IAA associated with severe pulmonary hypertension ... The interrupted aortic arch (IAA) is rare congential heart defect and entails a very poor prognosis without surgical treatment. We describe a young adult patient with IAA associated with severe pulmonary hypertension and discuss the perioperative anesthetic management of single-stage surgical correction in this patient. Preoperative anesthetic preparation with better understanding of the malformation, intraoperative hemodynamic monitoring, and adequate alveolar ventilation in the perioperative period were all important factors contributing to a successful outcome. 展开更多
关键词 Interrupted aortic arch Pulmonary hypertension Perioperative anesthetic management
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静水压力下塑性混凝土力学性能研究 被引量:1
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作者 邹建 《河南水利与南水北调》 2019年第5期56-58,共3页
塑性混凝土力学性能具有明显的静水压效应,对复杂应力状态下力学性能的研究具有重要的工程应用价值和学术研究价值。文章利用三轴试验,对塑性混凝土试件施加不同的围压,然后轴向冲击压缩加载,系统进行不同围压条件下塑性混凝土轴向压缩... 塑性混凝土力学性能具有明显的静水压效应,对复杂应力状态下力学性能的研究具有重要的工程应用价值和学术研究价值。文章利用三轴试验,对塑性混凝土试件施加不同的围压,然后轴向冲击压缩加载,系统进行不同围压条件下塑性混凝土轴向压缩试验,得到了相应的应力-应变曲线。研究结果表明,塑性混凝土的静水压力效应比较明显,塑性混凝土具有明显的应变硬化现象,轴向抗压强度增长较为明显。 展开更多
关键词 静水 主动围压 塑性混凝土 三轴试验
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基于微波辐射与循环冲击的磁铁石英岩能耗特征分析 被引量:2
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作者 陈超 张震 +1 位作者 马姣阳 李洪宝 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2022年第5期26-32,共7页
为探究深部开采中微波辅助破岩能量耗散规律,以磁铁石英岩为研究对象,采用微波照射与带围压装置的SHPB相结合的方法,进行不同围压条件下的循环冲击试验,分析不同微波参数辐射试件破碎的能耗特征。研究结果表明:与未经微波辐射试件相比,... 为探究深部开采中微波辅助破岩能量耗散规律,以磁铁石英岩为研究对象,采用微波照射与带围压装置的SHPB相结合的方法,进行不同围压条件下的循环冲击试验,分析不同微波参数辐射试件破碎的能耗特征。研究结果表明:与未经微波辐射试件相比,微波损伤后的试件,在围压及冲击荷载的共同作用下,试件波阻抗波动较大,导致受高功率、短时间的微波参数M1试件在围压2 MPa、4 MPa和受低功率、长时间微波参数的M2试件在围压6 MPa时,试件的能量占比随冲击次数波动较大;未经微波辐射、受微波参数M1及受微波参数M2的试件分别在围压6 MPa、6 MPa和4 MPa时,其破碎能耗最小;受微波辐射试件的耗散能远小于未经微波辐射试件的耗散能,且两种微波参数辐射试件的P波波速大小与其能耗成反比,故在微波辅助破岩实际应用中,应选择合适的微波参数。 展开更多
关键词 磁铁石英岩 主动围压 微波辐射 循环冲击 能量耗散率
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