增幅冲击下钢筋混凝土板的抗冲击性能

钢筋混凝土板在服役期间可能承受落物多角度连续撞击等多次冲击荷载作用,钢筋混凝土板抵抗多次冲击的能力、多次冲击作用下钢筋混凝土板的性能演化和剩余性能评估等问题至关重要,其中,多次冲击的加载制度是研究钢筋混凝土板抗冲击性能的重点。为研究多次冲击下钢筋混凝土板的抗冲击性能,利用落锤和摆锤试验研究钢筋混凝土板在增幅冲击下的抗冲击性能,获得钢筋混凝土板在历次冲击过程中的冲击力时程曲线以及历次冲击后的整体变形和凹陷变形特征,分析钢筋混凝土板的吸能特性和累计损伤演化规律,研究钢筋混凝土板受冲击后的残余性能。结果表明:冲击角度对钢筋混凝土板的变形有显著影响,斜向冲击对钢筋混凝土板安全性能的影响更大;增幅冲击降低钢筋混凝土板的吸能能力,提高其破坏率,钢筋混凝土板的冲击响应相对于恒重重复冲击更加稳定。

一种用于外壳强度试验的摆式冲击锤的研究与实现

本文针对摆式冲击锤用于检测外壳材料时,在冲击载荷作用下的质量状况进行研究。通过控制升降平台、横向导轨模组和纵向导轨模组,调节被测样品放置台的位置,并通过电机驱动单元和角度传感器,控制摆锤自动抬起至设定角度、停留和释放,压力传感器反馈冲击能量,从而实现对不同尺寸的被测样品的不同部位进行标准冲击能量的冲击试验,提高试验的适用性和准确性。

加载速率对砂岩破碎及能耗特征的影响

为了研究应力波加载速率对岩石破碎与能量利用效率的影响,利用杆件纵向撞击面局部变形的非线性模型设计了5种不同曲率半径的锤头,获得了非等入射能与等入射能条件下不同加载速率的入射应力波,并对红砂岩进行了冲击试验.结果表明:随着应力波加载速率的增大,砂岩试样破碎块度的分形维数呈近似线性增长关系.在加载速率相同的情况下,砂岩试样破碎块度的分形维数随入射能的增大而增大.随着入射应力波加载速率的增加,破碎能耗密度增大.在加载速率相同的情况下,入射能越大岩石破碎能耗密度越大.在非等入射能条件下,岩石破碎过程中的能量利用率随着入射能的增大呈明显的下降趋势.实际生产中最优的应力波形必须综合考虑破岩效果和能量利用率等因素.

动态扰动对围岩力学性质及破坏模式的影响

矿山开采过程中,围岩容易受到掘进爆破等动态扰动作用而产生失稳破坏。为此,使用Blast-UM型爆破测振仪对新城金矿Ⅳ#矿体-680 m中段开采过程中的爆破震动信号进行监测,利用小波变换技术将监测信号转换为应力波形,利用自行研制的摆锤冲击加载SHPB试验装置,通过改变锤头的形状和控制锤头的冲击速度,以获得与监测波形较为相似的加载波形,对取自-680 m中段花岗岩试样进行动态巴西盘试验。研究结果表明:花岗岩的动态抗拉强度随着冲击速度的增大而增大,并表现出明显的应变率效应。试样沿着加载直径方向呈现劈裂破坏模式,与入射杆、透射杆接触面处的"V"字型破坏区随着冲击速度的增大而趋于明显。所设计的试验装置为测试巷道围岩的动态破坏机理提供了一种有效的试验手段。

管线钢落锤撕裂试验与摆锤冲击试验

管线钢落锤撕裂试验与夏比摆锤冲击试验的测试性能是材料的两个重要参数,有助于确定材料或产品的安全性和可靠性。采用两种不同规格、不同性能的管线钢在不同温度进行落锤撕裂试验和夏比摆锤冲击试验。对这两种试验方法的摆锤冲击剪切断面率和落锤剪切面积分数进行对比,研究两种试验结果即摆锤冲击剪切断面率和落锤剪切面积分数的差异及其相互关系。结果表明,两种管线钢在不同温度的落锤撕裂试验和摆锤冲击试验下,摆锤冲击剪切断面率和落锤剪切面积分数的变化规律基本一致。

摆锤冲击加载下砂岩中应变率动力特性的试验研究

利用摆锤冲击加载SHPB试验装置，通过改变摆锤锤头的形状和控制锤头的冲击速度，以获得较为理想的加载波形，进行岩石动态压缩试验和动态巴西盘试验，测试砂岩试样的动态抗压强度和抗拉强度，并分析砂岩试样的抗压和抗拉强度随摆锤锤头冲击速度的变化规律。动态抗压强度试验过程中岩样破裂时的应变率为100～102/s，这是人们通常认为的中应变率范围，动态巴西盘试验时试样中心拉应力所对应的加载速率为100～400 GPa/s。测得砂岩试样的动态抗压和抗拉强度都随着摆锤冲击速度的增大而增大，表现出一定的应变率相关性。巴西盘试样最终沿着加载直径方向破坏成两半，但是试样和入射杆、透射杆接触面处的“V”字型破坏区随着冲击速度的增大而趋于明显。摆锤冲击加载的优势在于能够直接获得岩石分离式霍普金森压杆（SHPB）试验所需的理想的入射波形，该装置为测试中应变率条件下岩石的强度和破裂过程提供了一种试验手段。