用短棒试件测试无烟煤的动态断裂韧度

介绍了设计的新型圆台式压头及配套的衬片加载部件,推导了采用新的加载部件进行冲击断裂实验时的断裂韧度计算公式。采用SHPB实验装置,用新加载部件对带有V形切口的无烟煤短棒试件的裂纹尖端施加拉伸载荷,测定了无烟煤的动态断裂韧度。结合准静态实验数据得到了无烟煤断裂韧度随加载率lg.F的总体变化规律:当lg.F<6时,无烟煤的断裂韧度缓慢上升,但当lg.F>6以后,无烟煤的断裂韧度随加载率的增加快速增大。实验表明:圆台式加载比刀刃式加载更具优越性和适应性,是测试岩石类材料短棒试件动态断裂韧度较好的方法。

用短棒试件测定岩石的动静态断裂韧度

采用自行设计的加载压头和粘接在V形切口短棒岩石断裂韧度试件上的2个半圆形钢片,实现了通过压头施加压缩载荷从而使裂纹尖端承受拉仲载荷的目的。用这种方法可测定岩石的断裂韧度。特别是可以在分离式霍布金生压杆装置上较方便地测定应力波加载时岩石的动态断裂韧度。研究了加载率对岩石断裂韧度等材料性能的影响,并给出大理岩动静态断裂韧度的测定结果。

用实验方法研究水泥石动态断裂韧性

为了减轻射流侵彻对水泥环的破坏,改善界面的密封胶结性能,必须对现有的水泥石进行改性研究。根据超混复合材料的原理,我们在水泥石的配比中增加几种填料,通过填料影响改变水泥石的动态断裂韧性。将水泥石制成短棒试件,用分段式Hopk inson压杆对几种改性配方的水泥石的动态断裂韧性进行实验测定,给出了部分实验结果。采用反射式动态焦散线方法,对六种水泥石材料的动态断裂韧性进行了实验研究,给出了实验结果。并比较了短棒实验和动态焦散线法测量动态断裂韧性的结果,两者吻合较好。研究表明:纤维增强是提高水泥石抗冲击性能的有效途径。

水泥石动态断裂韧性的实验研究

随着大庆油田内部挖潜，开发薄油层，对固井质量提出了更高的要求。水泥石是“先天”带有大量微裂纹和缺陷的脆性材料。为了减轻射流侵彻对水泥环的破坏，改善界面的密封胶结性能，必须对现有的水泥石进行改性研究。根据超混复合材料的原理，我们在水泥石的配比中增加几种填料，通过填料影响改变水泥石的动态断裂韧性。将水泥石制成短棒试件，用分段式Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ压杆对几种改性配方的水泥石的动态断裂韧性进行实验测定，给出了部分试验结果。研究表明：纤维增强是提高水泥石抗冲击性能的有效途径。