玄武岩纤维混凝土的动态力学性能 被引量：82

1

作者 李为民 许金余 +1 位作者 沈刘军 李庆 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期135-142,共8页

采用Φ100 mm分离式霍普金森压杆（SHPB）试验装置研究了不同纤维体积掺量的玄武岩纤维混凝土在不同应变率下的冲击压缩力学性能,并对试验的有效性进行了分析。结果表明：玄武岩纤维混凝土的动态强度增长因子与平均应变率的对数近似呈... 采用Φ100 mm分离式霍普金森压杆（SHPB）试验装置研究了不同纤维体积掺量的玄武岩纤维混凝土在不同应变率下的冲击压缩力学性能,并对试验的有效性进行了分析。结果表明：玄武岩纤维混凝土的动态强度增长因子与平均应变率的对数近似呈线性关系,强度与变形能力随平均应变率的提高而线性增加,体现了很强的应变率相关性;纤维体积掺量为0.1%的玄武岩纤维混凝土较素混凝土的动态抗压强度提高了26%,变形能力提高了14%;纤维体积掺量分别为0.2%、0.3%的玄武岩纤维混凝土的动态抗压强度比素混凝土高出25%左右,而变形能力较素混凝土无明显优势;在玄武岩纤维混凝土的SHPB试验中,试件破坏时刻为123.3-239.45μs,近似恒应变率加载时间比例约为62%,且应变率曲线的波动范围控制在23%左右,能够较好地满足应力均匀分布及恒应变率加载要求,表明SHPB试验结果可靠。 展开更多

关键词 玄武岩纤维混凝土 shpb试验装置 波形整形技术 应变率 冲击压缩 动态力学性能

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Φ100mm SHPB应力均匀及恒应变率加载试验技术研究 被引量：63

2

作者 李为民 许金余 +1 位作者 沈刘军 李庆 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期129-132,共4页

大直径分离式霍普金森压杆（SHPB）试验装置被越来越多地应用于混凝土等脆性材料的高应变率力学性能研究，试件在破坏前，满足应力均匀分布要求，且保持恒应变率加载，是保证SHPB试验有效性及试验结果可靠性的关键。以提高试验结果准确... 大直径分离式霍普金森压杆（SHPB）试验装置被越来越多地应用于混凝土等脆性材料的高应变率力学性能研究，试件在破坏前，满足应力均匀分布要求，且保持恒应变率加载，是保证SHPB试验有效性及试验结果可靠性的关键。以提高试验结果准确性为研究目标，以C50素混凝土的SHPB试验为例，采用Ф100mmSHPB试验装置，对试验中的应力均匀及恒应变率加载技术进行研究，包括波形整形器的设计、近似恒应变率的估算、最佳近似恒应变率的确定以及应力均匀性检验。结果表明：厚度为1mm，直径分别为20mm、25mm、30mm、35mm的H62黄铜波形整形器对入射波形有明显的改善效果，可将入射脉冲上升沿的升时延长1～2倍，且波形呈半正弦状；应变率对于波形整形器的直径很敏感，随着整形器直径的增大，最佳近似恒应变率也在增加，一个几何尺寸的波形整形器只能对应于一个最佳近似恒应变率，且与整形器的直径之间满足线性函数关系。 展开更多

关键词 Ф100mm shpb试验装置 波形整形技术 应力均匀 近似恒应变率加载

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冲击荷载作用下碳纤维混凝土的力学性能 被引量：31

3

作者 李为民 许金余 +1 位作者 翟毅 李庆 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期24-30,38,共8页

采用Ф100mm分离式霍普金森压杆（SHPB）试验装置研究了多种纤维体积掺量的碳纤维混凝土在不同应变率下的冲击压缩力学性能，并对试验有效性进行了分析。结果表明，碳纤维混凝土的动态强度增长因子与平均应变率的对数呈近似线性关系，... 采用Ф100mm分离式霍普金森压杆（SHPB）试验装置研究了多种纤维体积掺量的碳纤维混凝土在不同应变率下的冲击压缩力学性能，并对试验有效性进行了分析。结果表明，碳纤维混凝土的动态强度增长因子与平均应变率的对数呈近似线性关系，强度与比能量吸收随平均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；碳纤维对混凝土具有良好的增强、增韧效果，纤维体积率越大，效果越明显，在20-100s^-1的应变率范围内，随着应变率的增加，碳纤维的增强效果逐渐减弱、增韧效果逐渐增强；碳纤维混凝土的SHPB试验中，试件破坏时刻为139．05-240．15μs，破坏前近似恒应变率加载时间比例约为65％，且应变率曲线的波动范围控制在24％左右，能够较好地满足应力均匀分布及近似恒应变率加载要求，试验结果可靠。碳纤维混凝土具有优异的冲击力学性能。 展开更多

关键词 碳纤维混凝土 Ф100 MM shpb试验装置 波形整形技术 高应变率 冲击力学性能

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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：20

4

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

原文传递

主动围压下岩石的冲击力学性能试验研究 被引量：13

5

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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围压作用下岩石冲击破坏与变形特性试验研究 被引量：9

6

作者 王泽东 许金余 +2 位作者 吕晓聪 刘军忠 张磊 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2011年第2期311-316,334,共7页

采用Φ100 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置研究了不同应力状态的砂岩在冲击荷载作用下的力学性能,分析了不同围压水平下砂岩破坏的变形过程与破坏形态。结果表明:围压水平对砂岩的破坏形态有较大的影响。单轴作用下砂岩为脆性压碎... 采用Φ100 mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置研究了不同应力状态的砂岩在冲击荷载作用下的力学性能,分析了不同围压水平下砂岩破坏的变形过程与破坏形态。结果表明:围压水平对砂岩的破坏形态有较大的影响。单轴作用下砂岩为脆性压碎破坏,在围压作用下砂岩的破坏形态同单轴作用下砂岩的破坏形态有较大不同,体现出明显的塑性屈服,屈服后砂岩的应力还在缓慢继续增长,表现出明显的脆延转化特性。不同围压水平下砂岩的破坏也不相同。同时围压水平对砂岩的变形特性也有较大影响。单轴作用下不同应变率加载砂岩在达到最大应力时的应变基本相同,破坏应变随应变率增加稍有增加。围压作用下砂岩的塑性屈服应变大致相同,但破坏时的横向应变随围压水平的增长而减小。 展开更多

关键词 砂岩 围压 shpb试验装置 应变

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黑云母花岗岩对冲击荷载的动态力学响应 被引量：8

7

作者 许金余 刘石 +2 位作者 吴菲 白二雷 高志刚 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2013年第6期77-80,共4页

为了研究黑云母花岗岩对冲击荷载作用时的动态力学响应,采用大直径分离式Hopkinson压杆装置对黑云母花岗岩进行了动态压缩及动态劈裂抗拉试验,分析了黑云母花岗岩的动态压缩应力-应变曲线、动态压缩破坏形态以及动态劈裂抗拉强度等动态... 为了研究黑云母花岗岩对冲击荷载作用时的动态力学响应,采用大直径分离式Hopkinson压杆装置对黑云母花岗岩进行了动态压缩及动态劈裂抗拉试验,分析了黑云母花岗岩的动态压缩应力-应变曲线、动态压缩破坏形态以及动态劈裂抗拉强度等动态力学参数随着冲击荷载的变化规律。结果表明:黑云母花岗岩的动态抗压强度随着子弹冲击加载速度的增加而明显提高,在15.0m/s左右时,动态抗压强度达到347.1MPa;随着子弹冲击加载速度的增加,黑云母花岗岩破坏的形式是从块状到粉状;与静态劈裂抗拉强度相比,动态劈裂抗拉强度也有较大幅度的提高。 展开更多

关键词 黑云母花岗岩 shpb试验装置 冲击荷载 动态响应

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饱水裂隙砂岩动态力学特性与裂纹扩展规律研究

8

作者 平琦 孙施佳 +5 位作者 高祺 吴世伟 李向阳 徐一杰 胡静 唐庆林 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期3131-3139,共9页

为研究饱水裂隙岩石动态力学特性及裂纹扩展规律,对预制0°,15°,30°,45°,60°,75°,90°共7种倾角裂隙的砂岩试件进行饱水处理,利用SHPB试验装置开展冲击压缩试验。结果表明:不同倾角预制裂隙的饱水砂... 为研究饱水裂隙岩石动态力学特性及裂纹扩展规律,对预制0°,15°,30°,45°,60°,75°,90°共7种倾角裂隙的砂岩试件进行饱水处理,利用SHPB试验装置开展冲击压缩试验。结果表明:不同倾角预制裂隙的饱水砂岩和天然砂岩试件动应力-应变曲线相似,大致分为3个阶段,试件动抗压强度、动应变和动弹性模量均随裂隙倾角增大整体呈先减小后增大的趋势;与预制裂隙天然砂岩试件相比,饱水砂岩试件动抗压强度和动弹性模量略有提升,而动应变减小,表现出动态加载条件下水作用的Stefan效应。随预制裂隙倾角变化,饱水砂岩试件破坏方式呈现为张拉、剪切和张拉剪切复合型等破坏模式,裂隙倾角0°和15°时为Ⅱ型破坏,30°~75°时为Ⅰ-Ⅱ复合型破坏,90°时为Ⅰ型破坏。预制裂隙砂岩试件裂纹起裂位置主要集中在裂隙尖端附近,起裂角随预制裂隙倾角增大而减小,且入射端起裂角大于透射端。 展开更多

关键词 岩石力学 饱水状态 裂隙砂岩 冲击压缩 shpb试验装置

原文传递

SHPB试验装置的电阻应变测量系统的误差分析 被引量：2

9

作者 施绍裘 干苏 《宁波大学学报（理工版）》 CAS 1989年第2期48-58,共11页

本文建立了电脑化SHPB试验装置的电阻应变测量系统的广义传递函数,逐项分析了各因素对系统测量误差的影响,经综合后得出系统的测量误差指标,指出了进一步提高系统测量精度的途径。经对率不敏感材料LY12的动静态试验对比,证明系统的实际... 本文建立了电脑化SHPB试验装置的电阻应变测量系统的广义传递函数,逐项分析了各因素对系统测量误差的影响,经综合后得出系统的测量误差指标,指出了进一步提高系统测量精度的途径。经对率不敏感材料LY12的动静态试验对比,证明系统的实际误差在分析误差之内。 展开更多

关键词 shpb试验装置 传递函数 误差分析

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爆炸冲击荷载作用下地下工程岩石的强度及变形特性研究

10

作者 许金余 刘石 +1 位作者 李敏 李英 《防护工程》 2012年第6期1-4,共4页

通过采用以圆形他紫铜片作为波形整形器材料改进后的分离式Hopkinson压杆装置对经历不同温度作用后的砂岩进行动态压缩试验，研究了不同高温作用后的砂岩在动态荷载作用下的峰值应力、峰值应变及弹性模量随温度的变化规律。试验结果表... 通过采用以圆形他紫铜片作为波形整形器材料改进后的分离式Hopkinson压杆装置对经历不同温度作用后的砂岩进行动态压缩试验，研究了不同高温作用后的砂岩在动态荷载作用下的峰值应力、峰值应变及弹性模量随温度的变化规律。试验结果表明，在600℃之前，同一冲击速度作用下砂岩的峰值应力、峰值应变等随着温度的提高变化并不明显，在600℃之后，随着温度的提高，峰值应力迅速减小，峰值应变迅速增加；高温后砂岩的弹性模量随着温度的升高呈现降低的趋势。 展开更多

关键词 shpb试验装置 砂岩 高温 峰值应力 峰值应变 弹性模量

原文传递

大直径分离式霍普金森压杆试验中的波形整形技术研究 被引量：63

11

作者 李为民 许金余 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期350-355,共6页

采用直径100 mm分离式霍普金森压杆（SHPB）试验装置,以碳纤维混凝土（CFRC）的SHPB试验为例,就试验过程中的波形整形技术展开研究,内容包括：波形整形器的设计、近似恒应变率的估算、最佳近似恒应变率的确定以及应力均匀性分析。结果... 采用直径100 mm分离式霍普金森压杆（SHPB）试验装置,以碳纤维混凝土（CFRC）的SHPB试验为例,就试验过程中的波形整形技术展开研究,内容包括：波形整形器的设计、近似恒应变率的估算、最佳近似恒应变率的确定以及应力均匀性分析。结果表明：厚度为1 mm,直径分别为20 mm2、2 mm、25 mm2、7 mm3、0 mm的H62黄铜波形整形器对入射波形有明显的改善效果,可将入射脉冲上升沿的升时延长1-1.6倍;应变率对于波形整形器的直径很敏感,随着整形器直径的增大,最佳近似恒应变率也在增加,一个几何尺寸的波形整形器只能对应于一个最佳近似恒应变率,且与整形器的直径之间满足线性函数关系;应力不均匀系数能够有效地描述混凝土材料SHPB试验的应力均匀性。 展开更多

关键词 固体力学 大直径shpb试验装置 波形整形技术 应力均匀 近似恒应变率加载

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