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文檔簡介
1、巖石是一種含有缺陷的脆性材料,其破壞過程實(shí)質(zhì)上就是微裂紋產(chǎn)生、擴(kuò)展及貫通的動態(tài)過程。爆破工程、采礦工程的不斷發(fā)展,以及安全生產(chǎn)和生活的考慮使得巖石動態(tài)破壞時力學(xué)性能的研究越來越重要。斷裂韌度作為缺陷材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展的參數(shù),也愈來愈為國內(nèi)外巖土工程界所關(guān)注。國際巖石力學(xué)學(xué)會(International Society for Rock Mechanics-ISRM)于1988年推薦了測試巖石靜態(tài)I型斷裂韌度的兩種試樣一人字形切槽彎曲梁
2、(chevron bend-CB)試樣和短棒拉伸(short rod-SR)試樣,之后在1995年又推出測試巖石靜態(tài)I型斷裂韌度的人字形切槽巴西圓盤(cracked chevron notched Brazilian disc-CCNBD)試樣。但對于巖石動態(tài)斷裂韌度的測試,ISRM至今沒有給出適當(dāng)測試試樣及其測試方法。 因此,本文將研究的重點(diǎn)放在測定巖石I型動態(tài)起裂斷裂韌度上。首先,為了試樣制作和加載的方便,本文將已經(jīng)成功進(jìn)行
3、靜態(tài)巖石斷裂韌度測定的邊切槽圓盤(edge notched disc)試樣推廣到巖石動態(tài)斷裂韌度的測試中,在大直徑分離式霍普金森壓桿(split Hopkinson pressure bar-SHPB)的加載下,成功測定了大理巖的I型動態(tài)起裂斷裂韌度值,并檢驗(yàn)了SHPB的加載效果。本文另一個重要工作是結(jié)合SR試樣的新型彎曲加載方式和美國材料試驗(yàn)學(xué)會(American Society for Testing and Materials-A
4、STM)1989年推薦的人字形切槽矩形截面短棒試樣,提出適于進(jìn)行平面應(yīng)變巖石I型動態(tài)斷裂韌度測試的矩形雙臂梁(rectangular double beam)試樣,并進(jìn)行了該試樣靜、動態(tài)下斷裂韌度測定,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析表明:在彎曲加載下,矩形雙臂梁試樣得到較好I型斷裂,并成功測定了該試樣動、靜態(tài)斷裂韌度值。 另外,本文還通過邊切槽圓盤試樣,就加載速率對動態(tài)斷裂韌度的影響作了一定的研究;同時,本文還通過矩形雙臂梁試樣,就相同的加載速
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