摆锤冲击加载巴西盘SHPB试验及数值模拟

来源 :东北大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:wqc851109
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在矿山开采过程中,地应力的大小随着开采深度不断增加,在高地应力条件下,脆、硬弹性岩体突发岩爆、矿井深部冲击地压等地运动研究与工程处理,包括监测、预警技术与防治技术这些属于岩石动力学灾害的问题急需岩石力学工作者去解决。由于岩石的动载作用必须考虑惯性效应,即波效应,因此对于研究应力波对岩石的影响极为重要。现阶段分离式霍布金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,缩写为:SHPB)实验技术被广泛应用于岩石等材料动态力学性能的研究工作中去。另外,随着计算机技术的发展,通过数值模拟的手段也被应用到岩石力学研究工作中去。本文研究工作通过物理实验和数值实验两个方面展开,首先使用东北大学自行设计的摆锤冲击加载SHPB实验装置,利用自行设计的三种异形冲锤分别对巴西盘试样进行动态加载实验,得到规律性结果。另外,基于东北大学岩石破裂失稳中心研发的RFPA2D-Dynamics程序对动态载荷条件下巴西盘SHPB实验进行数值模拟的研究工作。本文主要研究内容如下:(1)首先,提取我们自行设计三种异形冲锤所产生应力波,利用自行编译的一维波动程序进行计算对比分析,验证设计冲锤的合理性。研究不同冲锤加载条件下巴西盘试样动态抗拉强度变化规律,并找到岩石动态抗拉强度与动态载荷变化的关系。(2)其次,观察巴西盘试样的动态劈裂形式,通过对比在较低的冲击速度情况下,与较高冲击速度下巴西盘试样破坏模式的不同,讨论这种现象产生的原因。(3)基于RFPA2D-Dynamic版本对巴西盘进行动态加载数值实验,研究不同动态加载条件对试样损伤初始时间,及发生破坏时间的影响。本文通过针对巴西盘试样进行的物理实验和数值实验,两方面进行对比验证得出规律结果的准确性,物理实验可以更直观的观察岩石破坏模式受动态载荷变化的影响,数值实验可以观察到岩石细观损伤发生,破坏时间受不同动态加载条件的影响,两种实验手段紧密配合,使研究工作更为全面进行。
其他文献
学位
设计本质,实际上是一项寻求突破和创新的工作,而平面设计作为设计工作的一种,也应当遵循这一原则.在平面设计中加入传统民族元素,不仅可以增加设计作品的美感,而且可以赋予作
作为一个著名的制造规划问题,装配序列规划的主要目标是获得产品装配线上装配作业处理的最优序列,从而节省产品装配成本和缩短装配时间。装配序列规划是一个已经被证明的NP-hard问题,同时随着产品零件数的增加,装配序列规划解将呈现组合爆炸式的增长。为了获得有效的装配序列规划方法,论文首先提出一种利用离散微粒群算法(DPSO)来求解装配序列规划的方法。为了使离散微粒群算法有效的求解装配序列规划问题,论文研
为了促进出租车管理机构对出租车数量的合理安排和部署,完善道路交通死亡统计数据的分类,紧随车辆轻量化、无人化和智能化的新趋势以及增强汽车个性化设计和防盗设计等,本文
气门座圈作为发动机缸盖上的一个重要零件,它与气门头部配合对气缸起密封作用,用于控制新鲜空气的吸入与废气的排除,其性能影响发动机的油耗、功率、效率乃至寿命。气门座圈
钛合金因其具有高强度、耐蚀性好、高耐热性等优点而被广泛用于航空航天、船舶、高铁等高精尖领域。随着航空航天事业的迅速发展进步,对钛合金制成的关键零部件提出了更高的