加载速率对花岗岩动态断裂韧度影响的实验研究

声明

摘要

Contents

1 绪论

1.1 问题的提出

1.2 岩石类材料动态断裂韧度研究进展

1.2.1 材料断裂韧度在测试方面的现状

1.2.2 Hopkinson杆动态断裂韧性测试装置的发展现状

1.3 中心裂纹圆盘动态断裂韧度的试验技术

1.3.1 中心裂纹圆盘试件的发展状况

1.3.2 中心裂纹圆盘试件的应力强度因子完整解

1.4 本文的主要研究内容

2.分离式霍普金森压杆(SHPB)

2.1 霍布金森压杆简介

2.2 SHPB测试原理及其基本方程

2.2.1 测试原理

2.2.2 基本方程

2.3 应变片及数据采集系统

2.3.1 应变片规格

2.3.2 电阻应变片的粘贴工艺

2.3.3 数据采集系统

3.SHPB试验的数据处理

3.1 SHPB实验中对于应力不均匀性和时间不均匀性的处理

3.2 SHPB试验中滤波片的选取

3.3 波头的选取

3.4 试验前对SHPB系统的调试

4.试件裂纹加工误差的数值分析

4.1 本文采用的数值模拟软件

4.2 基本模型的建立

4.2.1 模型载荷的施加

4.2.2 模型的边界条件

4.2.3 模型材料的属性与几何尺寸

4.2.4 网格的划分

4.2.5 建模中需要注意的问题

4.3 有限元结果分析

4.3.1 有限元应力云图

4.3.2 有限元中试件的动态应力强度因子计算公式

4.3.3 有限元中的动态应力强度应子

4.4 试件裂纹加工误差的有限元分析

4.4.1 裂纹尖端加工误差的有限元分析

4.4.2 裂纹加工宽度的有限元分析

4.5 有限元分析结论

5.花岗岩试件在不同加载速率下的实验研究

5.1 花岗岩CCCD试件的制作

5.2 花岗岩试样的静态测试

5.2.1 巴西圆盘抗拉强度与弹性模量的测试

5.2.2 静态测试中心裂纹圆盘试件的断裂韧度

5.3 CCCD-SHPB试验系统对花岗岩动态断裂韧度的测试

5.3.1 试验的基本原理

5.3.2 试验过程

5.3.3 试验结果与分析

5.4 试验结论

6.总结与展望

6.1 文章总结

6.2 展望

参考文献

后记或致谢

作者简介及读研期间主要科研成果