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《岩石力学与工程学报》 2011年06期
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冲击载荷作用下硬岩层裂破坏的理论和试验研究

李夕兵  陶明  宫凤强  殷志强  杜坤  
【摘要】:理论分析半正弦冲击入射加载波形下的层裂破坏特性,推导产生层裂破坏的位置和层裂厚度。利用改进的霍普金森压杆装置产生的半正弦波形对花岗岩试件进行层裂破坏试验。采用高速摄像仪记录试件层裂破坏的全过程。试验结果表明:岩石试件在半正弦入射加载波形情况下,首先如理论推导结果一样只产生了一层层裂破坏,但是随着时间的推移,岩石试件后续又产生了多层层裂;高速摄影仪和动态应变仪所采集到的分析结果均表明后续产生的层裂是由于入射加载过程中已经对岩石试件产生了损伤,以致在很弱的残余反射波作用下继续产生破坏而出现多层层裂。因此,研究岩石等脆性材料的层裂破坏规律,不但要根据最大拉应力瞬间断裂准则分析入射加载波和反射卸载波相互作用所产生的破坏效应,而且要考虑损伤对材料的影响。理论分析和试验方法对研究岩石的层裂破坏及其他相关特性具有一定的指导意义。

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 蒲传金;杨鑫;肖定军;肖正学;;爆炸荷载作用下模型介质裂纹扩展试验与分析[J];实验力学;2017年01期
2 卢志堂;王志亮;;近场动力学法频散特性及其在岩石层裂分析中应用[J];哈尔滨工业大学学报;2016年02期
3 周辉;卢景景;徐荣超;张传庆;孟凡震;;深埋硬岩隧洞围岩板裂化破坏研究的关键问题及研究进展[J];岩土力学;2015年10期
4 张雨波;茅献彪;陶静;李明;;冲击载荷作用下应变率对砂岩力学性能的影响[J];爆破;2014年03期
5 李子沐;王宁昌;姜峰;徐西鹏;;石材动态力学性能的研究现状与发展趋势(下)[J];超硬材料工程;2014年04期
6 ;深部重大工程灾害的孕育演化机制与动态调控理论研究进展[J];中国基础科学;2014年04期
7 李子沐;王宁昌;姜峰;徐西鹏;;石材动态力学性能的研究现状与发展趋势(上)[J];超硬材料工程;2014年03期
8 刘石;许金余;陈腾飞;王鹏;方新宇;;基于SHPB试验的岩石动态力学响应分析[J];地下空间与工程学报;2013年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 刘石;许金余;陈腾飞;王鹏;方新宇;;基于SHPB试验的岩石动态力学响应分析[A];《地下空间与工程学报》vol.9 No.5[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 宋朝阳;弱胶结砂岩细观结构特征与变形破坏机理研究及应用[D];北京科技大学;2017年
2 李文;基于钻进响应的岩石(体)特性识别理论与方法研究[D];北京科技大学;2017年
3 尹崧宇;超声波振动下花岗岩裂纹变化特性的研究[D];吉林大学;2017年
4 王川;煤点锤击破坏瞬变电磁信号特征实验研究[D];中国矿业大学(北京);2015年
5 师访;岩石破裂过程的扩展有限元法研究[D];中国矿业大学;2015年
6 邵晓宁;厚硬砂岩顶板破断规律及深孔超前爆破弱化技术研究[D];安徽理工大学;2014年
7 陶明;高应力岩体的动态加卸荷扰动特征与动力学机理研究[D];中南大学;2013年
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1 翟国兵;压力对超声波振动碎岩效果影响规律的研究[D];吉林大学;2016年
2 王金欢;隧洞轴向动力扰动远程触发岩爆的真三轴试验研究[D];广西大学;2016年
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4 张瑾;厚层坚硬顶板破断规律及深孔预裂爆破弱化技术的研究与应用[D];中国矿业大学;2016年
5 任贺旭;磁铁矿石冲击破碎规律及能耗分布试验研究[D];华北理工大学;2016年
6 刘阳;深孔爆破在煤矿砂岩顶板中的应用研究[D];安徽理工大学;2015年
7 孙晓婷;铁磁质岩石挤压破坏过程磁感应强度异常的实验研究[D];东北大学;2014年
8 张友志;脆性材料的缺口敏感性数值模拟研究[D];南京理工大学;2013年
9 魏波;冲击载荷下材料层裂的数值模拟[D];南京理工大学;2013年
【参考文献】
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1 周子龙;李夕兵;岩小明;;岩石SHPB测试中试样恒应变率变形的加载条件[J];岩石力学与工程学报;2009年12期
2 张磊;胡时胜;陈德兴;张守保;余泽清;刘飞;;混凝土材料的层裂特性[J];爆炸与冲击;2008年03期
3 胡时胜;;研究混凝土材料动态力学性能的实验技术[J];中国科学技术大学学报;2007年10期
4 张磊;胡时胜;;混凝土层裂强度测量的新方法[J];爆炸与冲击;2006年06期
5 黄涛;陈鹏万;张国新;杨军;;岩石Hopkinson层裂的流形元法模拟[J];高压物理学报;2006年04期
6 俞宇颖;陈大年;谭华;王焕然;谢书港;张懋炯;;三角形波致LY12铝层裂的平板冲击实验研究[J];固体力学学报;2006年03期
7 王永刚;贺红亮;王礼立;经福谦;;延性材料动态拉伸断裂早期连通过程的逾渗描述[J];高压物理学报;2006年02期
8 李夕兵;周子龙;王卫华;;运用有限元和神经网络为SHPB装置构造理想冲头[J];岩石力学与工程学报;2005年23期
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10 张昌锁,张宝銔,张海涛;一种延性材料的统计损伤演化模型[J];北京理工大学学报;2000年04期
【共引文献】
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2 蔚立元;李光雷;苏海健;靖洪文;张涛;;高温后无烟煤静动态压缩力学特性研究[J];岩石力学与工程学报;2017年11期
3 陈乐求;陈俊桦;张家生;;岩石力学性质的应变率效应试验[J];地质与勘探;2017年05期
4 穆朝民;宫能平;;煤体在冲击荷载作用下的损伤机制[J];煤炭学报;2017年08期
5 彭辉;裴晓阳;陈实;祁美兰;柏劲松;李平;贺红亮;;延性金属动态拉伸断裂的损伤演化研究[J];中国科学:物理学 力学 天文学;2017年07期
6 王春;唐礼忠;程露萍;陈源;刘涛;韦永恒;;三维高静载频繁动态扰动时岩石损伤特性及本构模型[J];岩土力学;2017年08期
7 段士伟;李平;;一种新的陶瓷材料含损伤动态屈服准则及应用[J];兵器材料科学与工程;2017年03期
8 陈育志;邵羽;王瑶;;基于加速度计的钢纤维混凝土层裂强度试验研究[J];水电能源科学;2017年03期
9 蒲传金;杨鑫;肖定军;肖正学;;爆炸荷载作用下模型介质裂纹扩展试验与分析[J];实验力学;2017年01期
10 方正峰;邹飞;唐旭;;灰岩和白云岩动态压缩力学性能的SHPB实验[J];工程爆破;2017年01期
【同被引文献】
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1 岳中文;郭洋;许鹏;王茜;赵静怡;;定向断裂控制爆破爆生裂纹扩展机理的实验研究[J];工程力学;2016年02期
2 郭东明;刘康;杨仁树;李元;;爆炸冲击荷载下相邻巷道裂隙扩展机理模拟试验[J];振动与冲击;2016年02期
3 杨仁树;王雁冰;侯丽冬;杨立云;;冲击荷载下缺陷介质裂纹扩展的DLDC试验[J];岩石力学与工程学报;2014年10期
4 杨鑫;蒲传金;肖定军;肖正学;朱强;;不同方位裂隙对爆炸裂纹扩展的影响[J];实验力学;2014年06期
5 王志亮;李洋;阳栋;;C75混凝土动态层裂强度试验研究[J];建筑材料学报;2014年04期
6 张玉柱;卢文波;陈明;严鹏;杨建华;;爆炸应力波驱动的岩石开裂机制[J];岩石力学与工程学报;2014年S1期
7 肖建清;冯夏庭;邱士利;张腊春;;圆形隧道开挖卸荷效应的动静态解析方法及结果分析[J];岩石力学与工程学报;2013年12期
8 范勇;卢文波;严鹏;陈明;;地下洞室开挖过程围岩应变能调整力学机制[J];岩土力学;2013年12期
9 张文举;卢文波;杨建华;严鹏;陈明;;深埋隧洞开挖卸荷引起的围岩开裂特征及影响因素[J];岩土力学;2013年09期
10 王明洋;解东升;李杰;张宁;;深部岩体变形破坏动态本构模型[J];岩石力学与工程学报;2013年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王煜曦;岩石断裂表面细观接触演化与剪切力学模型研究[D];北京科技大学;2016年
2 张子健;玲南金矿深部开采岩爆危险性分析与危险区域预测[D];北京科技大学;2015年
3 向鹏;深部高应力矿床岩体开采扰动响应特征研究[D];北京科技大学;2015年
4 孟庆彬;极弱胶结岩体结构与力学特性及本构模型研究[D];中国矿业大学;2014年
5 杨威;煤岩变形破裂电磁和微震信号关联响应机理及特征研究[D];中国矿业大学(北京);2014年
6 王维;油页岩水力压裂数值模拟及实验研究[D];吉林大学;2014年
7 邢云峰;煤与瓦斯突出前兆低频电磁信号接收技术研究[D];中国矿业大学(北京);2014年
8 金浏;细观混凝土分析模型与方法研究[D];北京工业大学;2014年
9 平琦;煤矿深部岩石动态力学特性试验研究及其应用[D];安徽理工大学;2013年
10 白烨;鄂尔多斯盆地测井成岩相判别[D];吉林大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李金跃;深孔群孔球状药包爆破一次成井技术与应用研究[D];中南大学;2014年
2 杨跃辉;不同动荷载作用下岩石的破坏和能耗分析[D];辽宁科技大学;2014年
3 李贺;新型超声波钻探器驱动特性研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
4 张琪;天然带磁圆柱岩石试件压缩过程应力磁强效应研究[D];东北大学;2013年
5 杨康;基于超声波/声波能量耦合机理的钻探器研究[D];南京航空航天大学;2012年
6 于莹;脆性岩石挤压断裂过程应力磁感强度实验研究[D];东北大学;2011年
7 杜晶;不同长径比下岩石冲击动力学特性研究[D];中南大学;2011年
8 刘静;地效飞机着水载荷数值分析[D];南京理工大学;2010年
9 程家增;爆破过程高速摄像方法研究[D];武汉理工大学;2010年
10 徐炎明;不耦合装药爆破数值模拟[D];河北理工大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 姜立春;贾晓川;;某金属矿山板裂围岩采场结构布设优化[J];金属矿山;2017年09期
2 宫凤强;罗勇;司雪峰;李夕兵;;深部圆形隧洞板裂屈曲岩爆的模拟试验研究[J];岩石力学与工程学报;2017年07期
3 李列列;肖明砾;卓莉;袁泉;何江达;;考虑非贯通节理损伤演化岩体复合本构模型[J];哈尔滨工业大学学报;2017年06期
4 宫凤强;张乐;李夕兵;罗勇;;不同预静载硬岩在动力扰动下断裂特性的试验研究[J];岩石力学与工程学报;2017年08期
5 江权;樊义林;冯夏庭;李毅;裴书锋;刘国锋;;高应力下硬岩卸荷破裂:白鹤滩水电站地下厂房玄武岩开裂观测实例分析[J];岩石力学与工程学报;2017年05期
6 黄庆享;郑超;;巷道支护的自稳平衡圈理论[J];岩土力学;2016年05期
7 Zhu Tantan;Jing Hongwen;Su Haijian;Yin Qian;Du Mingrui;Han Guansheng;;Physical and mechanical properties of sandstone containing a single fissure after exposure to high temperatures[J];International Journal of Mining Science and Technology;2016年02期
8 周辉;徐荣超;卢景景;张传庆;孟凡震;沈峥;;深埋隧洞板裂屈曲岩爆机制及物理模拟试验研究[J];岩石力学与工程学报;2015年S2期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 郑志涛;高地应力岩体超深孔柱状装药爆破三维模型试验研究[D];安徽理工大学;2017年
2 张旭;基于能量的露天矿边坡灾变时空演化与多模型综合评价[D];北京科技大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王镇;营盘山单线铁路隧道爆破参数优化研究[D];西南交通大学;2017年
2 武媛洁;钨基复合材料缺口拉伸性能的研究[D];西安建筑科技大学;2016年
3 吴泽卫;添加稀土元素的钨基合金冲击韧性缺口敏感性研究[D];西安建筑科技大学;2015年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李夕兵;周子龙;赵阳升;;Approach to minish scattering of results for split Hopkinson pressure bar test[J];Journal of Central South University of Technology;2007年03期
2 张磊;胡时胜;;混凝土层裂强度测量的新方法[J];爆炸与冲击;2006年06期
3 李夕兵;周子龙;王卫华;;运用有限元和神经网络为SHPB装置构造理想冲头[J];岩石力学与工程学报;2005年23期
4 陈德兴,胡时胜,张守保,巫绪涛,余泽清;大尺寸Hopkinson压杆及其应用[J];实验力学;2005年03期
5 李伟,谢和平,王启智;大理岩动态拉伸强度及弹性模量的SHPB实验研究[J];实验力学;2005年02期
6 巫绪涛,胡时胜,陈德兴,余泽清;钢纤维高强混凝土冲击压缩的试验研究[J];爆炸与冲击;2005年02期
7 陶俊林,田常津,陈裕泽,陈刚,张方举,李思忠,黄西成;SHPB系统试件恒应变率加载实验方法研究[J];爆炸与冲击;2004年05期
8 巫绪涛,胡时胜,孟益平;混凝土动态力学量的应变计直接测量法[J];实验力学;2004年03期
9 赵习金,卢芳云,王悟,李英华,林玉亮;入射波整形技术的实验和理论研究[J];高压物理学报;2004年03期
10 胡时胜,张磊,武海军,巫绪涛;混凝土材料层裂强度的实验研究[J];工程力学;2004年04期
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1 ;2004年度《岩石力学与工程学报》编委扩大会议纪要[J];岩石力学与工程学报;2004年S1期
2 ;第五届湖北省岩石力学与工程学会会员代表大会在汉召开[J];人民长江;2008年23期
3 ;第十次全国岩石力学与工程学术大会(2008年7月28-30日 山东威海)第二号通知[J];岩土工程界;2008年02期
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5 ;2008年国际岩石力学与工程青年学者论坛在京举行[J];岩土力学;2008年06期
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8 ;第七次全国岩石力学与工程试验与测试技术学术交流会第一号征文通知[J];岩石力学与工程学报;2009年04期
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10 ;第十届全国青年岩石力学与工程学术大会[J];岩土力学;2009年07期
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1 傅冰骏;;对我国岩石力学与工程学科发展的若干思考[A];面向国民经济可持续发展战略的岩石力学与岩石工程——中国岩石力学与工程学会第五次学术大会论文集[C];1998年
2 王可钧;李焯芬;;我国岩石力学现状与发展初探[A];面向国民经济可持续发展战略的岩石力学与岩石工程——中国岩石力学与工程学会第五次学术大会论文集[C];1998年
3 ;中国岩石力学与工程学会高温高压岩石力学专业委员会[A];第一届高温高压岩石力学学术讨论会论文集[C];1986年
4 张伯崇;;从美国地调局岩石力学实验室看我国高温高压岩石力学实验室的建设[A];第一届高温高压岩石力学学术讨论会论文集[C];1986年
5 牛锡倬;;岩石力学发展的前景[A];岩石力学在工程中的应用——第二次全国岩石力学与工程学术会议论文集[C];1989年
6 孙钧;;前言[A];面向21世纪的岩石力学与工程:中国岩石力学与工程学会第四次学术大会论文集[C];1996年
7 ;提词[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年
8 黄锦安;;《岩石力学与工程学报》论文作者浅析[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年
9 ;[A];岩石力学理论与工程实践[C];1997年
10 ;面向未来的岩石力学与工程研讨会(第1号通知)[A];第一届海峡两岸隧道与地下工程学术与技术研讨会论文集(上册)[C];1999年
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1 记者 刘莉;我国科学家接任国际岩石力学学会主席[N];科技日报;2011年
2 华凌;慢地震动态可通过岩石力学观测[N];科技日报;2013年
3 马占云 陈军海;大陆架一实验室 完成系统升级[N];中国石化报;2011年
4 记者 赵晓霞;第一次由中国科学家当选海归首任国际岩石力学学会主席[N];人民日报海外版;2011年
5 本报见习记者 李玉清;做好领军人 挺进新高地[N];科学导报;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 尹宏雪;高温后花岗岩岩爆的真三轴试验研究[D];广西大学;2016年
2 赵攀;围压下砂岩基本性能参数扩展研究及应用[D];西南石油大学;2016年
3 华敏杰;3D打印技术在岩石力学试样制备方面的应用探讨[D];南京大学;2015年
4 刘鑫;岩石的动态特性及其破碎特征分析[D];辽宁科技大学;2016年
5 陈立;动载作用下页岩力学特性试验研究及岩体减振分析[D];昆明理工大学;2016年
6 戴罡;加载速率影响下岩石试件破坏特性研究[D];辽宁工程技术大学;2015年
7 张琪;天然带磁圆柱岩石试件压缩过程应力磁强效应研究[D];东北大学;2013年
8 徐高巍;岩石力学参数取值研究及数据库系统的完善[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
9 肖庆华;岩石力学与工程中的数据挖掘技术应用[D];河海大学;2004年
10 张向阳;金川二矿区深部岩石力学性及岩石流变损伤分析[D];中南大学;2010年
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