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基于DIC技术的3D打印节理试件破裂机制研究
被引量:
21
1
作者
金爱兵
王树亮
+2 位作者
王本鑫
孙浩
赵怡晴
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期3214-3224,共11页
为了准确表征不同角度预制节理岩石在单轴压缩下的变形破坏模式,基于3D打印技术制作了节理模型用于模拟岩体中的结构面,通过水泥砂浆的浇筑得到含不同角度预制节理的岩石试件并进行单轴压缩试验,同时采用数字图像相关技术(DIC)观测、分...
为了准确表征不同角度预制节理岩石在单轴压缩下的变形破坏模式,基于3D打印技术制作了节理模型用于模拟岩体中的结构面,通过水泥砂浆的浇筑得到含不同角度预制节理的岩石试件并进行单轴压缩试验,同时采用数字图像相关技术(DIC)观测、分析试验过程中试件裂纹产生、扩展以及贯通过程。结果表明:随着预制节理从0°增加到90°,试件强度与峰值应变均呈现先降低后升高的变化趋势,0°和45°试件弹性模量相对于完整试件有所降低。基于DIC检测结果,0°、30°、45°及60°试件裂纹皆从预制节理尖端部位起裂,各角度试件的起裂应力与试件强度变化规律一致。各角度试样起裂时在剪应力控制下以剪切翼型裂纹形式起裂,0°与45°试件裂纹在扩展过程由剪切发展为张拉型裂纹,30°和60°试件以剪切裂纹形式贯穿始终,90°试件从底部起裂并最终表现为张拉破坏。研究还发现,下翼起裂角θ2和上翼起裂角θ1之间存在明显的线性正相关关系,关系式为θ2=0.828 6θ1+12.185,且起裂应力大小变化与峰值应力变化一致,皆随节理角度的增加先减小后增大。
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关键词
3
D打印
单节理
单轴压缩
数字图像相关(DIC)技术
裂纹扩展
裂纹起裂角
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职称材料
基于三维数字图像相关技术的防弹衣性能测试与评估
被引量:
8
2
作者
温垚珂
郑浩
+2 位作者
张俊斌
闫文敏
刘飞
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期1121-1127,共7页
为分析在非贯穿侵彻情况下防弹衣瞬态力学响应及人体胸部钝性损伤程度,对5.8 mm通用弹侵彻美国司法协会Ⅲ级碳化硅/超高分子量聚乙烯防弹衣进行试验研究。采用三维数字图像相关技术开展试验,获得防弹衣背面鼓包高度和变形速度等数据,并...
为分析在非贯穿侵彻情况下防弹衣瞬态力学响应及人体胸部钝性损伤程度,对5.8 mm通用弹侵彻美国司法协会Ⅲ级碳化硅/超高分子量聚乙烯防弹衣进行试验研究。采用三维数字图像相关技术开展试验,获得防弹衣背面鼓包高度和变形速度等数据,并结合钝性准则和简明损伤定级标准(AIS)对防弹衣距胸部间隙分别为5 mm和10 mm时进行钝性损伤程度评估。结果显示:在侵彻过程中最大鼓包高度的平均值为22.7 mm,鼓包稳定后高度的平均值为16.3 mm,最大变形速度的平均值为117.7 m/s;当防弹衣距胸部间隙为5 mm时对应的AIS等级为4~5,表明防弹衣后钝击效应仍可对人体造成严重损伤;当间隙扩大到10 mm时AIS等级小于3,表明防弹衣后钝击效应对人体造成轻微损伤甚至不会对人体产生影响。
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关键词
防弹衣
枪弹
三维数字图像相关技术
钝性损伤
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职称材料
基于3D-DIC下不同水胶比对混凝土内部非均匀变形的影响
被引量:
2
3
作者
钟成安
李安
邓春林
《建筑结构》
北大核心
2023年第S01期1580-1584,共5页
采用三维数字图像相关技术(3D-DIC)对处在干燥条件下混凝土内部非均匀变形进行测试。研究不同水胶比对在干燥条件下混凝土内部的全场位移、正应变和主应变的影响。结果表明,在水胶比在0.38~0.42范围内,随着水胶比的增大,混凝土试件在x、...
采用三维数字图像相关技术(3D-DIC)对处在干燥条件下混凝土内部非均匀变形进行测试。研究不同水胶比对在干燥条件下混凝土内部的全场位移、正应变和主应变的影响。结果表明,在水胶比在0.38~0.42范围内,随着水胶比的增大,混凝土试件在x、y、z方向发生的位移变化越小;水胶比为0.38时,正应变介于-1700με到250με,波动范围最小,最大收缩值也最小;水胶比为0.38时,第一主应变蓝色阴影区域面积(较大拉伸应变和较大收缩应变)最小,第二主应变的阴影区域面积(较大的收缩应变)最小;水胶比为0.38时,第一主应变频率分布高斯拟合后的中心值和半宽高分别为261.8和616.4,随着水胶比的增大,中心值和半宽高都随之增大,拉伸应变的增加,相比收缩应变,其所占比例变得更大。同时,第一主应变的分布范围也随之增大,变得越来越广,越来越不均匀。
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关键词
三维数字图像相关技术
水胶比
非均匀变形
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职称材料
题名
基于DIC技术的3D打印节理试件破裂机制研究
被引量:
21
1
作者
金爱兵
王树亮
王本鑫
孙浩
赵怡晴
机构
北京科技大学土木与资源工程学院
北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期3214-3224,共11页
基金
国家自然科学基金(No.51674015,No.51804018)
煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室2017年开放基金课题(No.SHJT-17-42.1)
中央高校基本科研业务费专项资金(No.FRF-TP-19-026A1)。
文摘
为了准确表征不同角度预制节理岩石在单轴压缩下的变形破坏模式,基于3D打印技术制作了节理模型用于模拟岩体中的结构面,通过水泥砂浆的浇筑得到含不同角度预制节理的岩石试件并进行单轴压缩试验,同时采用数字图像相关技术(DIC)观测、分析试验过程中试件裂纹产生、扩展以及贯通过程。结果表明:随着预制节理从0°增加到90°,试件强度与峰值应变均呈现先降低后升高的变化趋势,0°和45°试件弹性模量相对于完整试件有所降低。基于DIC检测结果,0°、30°、45°及60°试件裂纹皆从预制节理尖端部位起裂,各角度试件的起裂应力与试件强度变化规律一致。各角度试样起裂时在剪应力控制下以剪切翼型裂纹形式起裂,0°与45°试件裂纹在扩展过程由剪切发展为张拉型裂纹,30°和60°试件以剪切裂纹形式贯穿始终,90°试件从底部起裂并最终表现为张拉破坏。研究还发现,下翼起裂角θ2和上翼起裂角θ1之间存在明显的线性正相关关系,关系式为θ2=0.828 6θ1+12.185,且起裂应力大小变化与峰值应力变化一致,皆随节理角度的增加先减小后增大。
关键词
3
D打印
单节理
单轴压缩
数字图像相关(DIC)技术
裂纹扩展
裂纹起裂角
Keywords
3
D
printing
single
joint
uniaxial
compression
digital image
correlation
(DIC)
technology
crack
propagation
crack
initiation
angle
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
基于三维数字图像相关技术的防弹衣性能测试与评估
被引量:
8
2
作者
温垚珂
郑浩
张俊斌
闫文敏
刘飞
机构
南京理工大学机械工程学院
[
瞬态冲击技术重点实验室
中国兵器工业第
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期1121-1127,共7页
基金
国家自然科学基金项目(11872215)
国防基础科研项目(JCKYS201909C001)
军委科技委基础加强计划技术领域基金项目(2019-JCJQ-JJ-373)。
文摘
为分析在非贯穿侵彻情况下防弹衣瞬态力学响应及人体胸部钝性损伤程度,对5.8 mm通用弹侵彻美国司法协会Ⅲ级碳化硅/超高分子量聚乙烯防弹衣进行试验研究。采用三维数字图像相关技术开展试验,获得防弹衣背面鼓包高度和变形速度等数据,并结合钝性准则和简明损伤定级标准(AIS)对防弹衣距胸部间隙分别为5 mm和10 mm时进行钝性损伤程度评估。结果显示:在侵彻过程中最大鼓包高度的平均值为22.7 mm,鼓包稳定后高度的平均值为16.3 mm,最大变形速度的平均值为117.7 m/s;当防弹衣距胸部间隙为5 mm时对应的AIS等级为4~5,表明防弹衣后钝击效应仍可对人体造成严重损伤;当间隙扩大到10 mm时AIS等级小于3,表明防弹衣后钝击效应对人体造成轻微损伤甚至不会对人体产生影响。
关键词
防弹衣
枪弹
三维数字图像相关技术
钝性损伤
Keywords
body
armor
bullet
3
D
digital image
correlation
technology
blunt
injury
分类号
TJ012.4 [兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]
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职称材料
题名
基于3D-DIC下不同水胶比对混凝土内部非均匀变形的影响
被引量:
2
3
作者
钟成安
李安
邓春林
机构
中交四航工程研究院有限公司
出处
《建筑结构》
北大核心
2023年第S01期1580-1584,共5页
文摘
采用三维数字图像相关技术(3D-DIC)对处在干燥条件下混凝土内部非均匀变形进行测试。研究不同水胶比对在干燥条件下混凝土内部的全场位移、正应变和主应变的影响。结果表明,在水胶比在0.38~0.42范围内,随着水胶比的增大,混凝土试件在x、y、z方向发生的位移变化越小;水胶比为0.38时,正应变介于-1700με到250με,波动范围最小,最大收缩值也最小;水胶比为0.38时,第一主应变蓝色阴影区域面积(较大拉伸应变和较大收缩应变)最小,第二主应变的阴影区域面积(较大的收缩应变)最小;水胶比为0.38时,第一主应变频率分布高斯拟合后的中心值和半宽高分别为261.8和616.4,随着水胶比的增大,中心值和半宽高都随之增大,拉伸应变的增加,相比收缩应变,其所占比例变得更大。同时,第一主应变的分布范围也随之增大,变得越来越广,越来越不均匀。
关键词
三维数字图像相关技术
水胶比
非均匀变形
Keywords
3
D
digital image
correlation
technology
water-binder
ratio
nonuniform
deformation
分类号
TU528.55 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于DIC技术的3D打印节理试件破裂机制研究
金爱兵
王树亮
王本鑫
孙浩
赵怡晴
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
21
下载PDF
职称材料
2
基于三维数字图像相关技术的防弹衣性能测试与评估
温垚珂
郑浩
张俊斌
闫文敏
刘飞
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
8
下载PDF
职称材料
3
基于3D-DIC下不同水胶比对混凝土内部非均匀变形的影响
钟成安
李安
邓春林
《建筑结构》
北大核心
2023
2
下载PDF
职称材料
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