王杰
- 作品数：7 被引量：47H指数：4
- 供职机构：江西理工大学建筑与测绘工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江西省教育厅科学技术研究项目更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程交通运输工程更多>>
- 混凝土主动围压SHPB试验波形数值分析被引量：2
- 2018年
- 为探究主动围压SHPB(分离式霍普金森压杆)试验中反射波形与混凝土动态响应的关系,采用LS-DYNA软件,基于H-J-C本构模型,模拟了混凝土的主动围压SHPB试验,从波形特征的变化分析了围压对混凝土动态力学性质的影响。结果表明:围压条件下混凝土的破坏形式为压剪破坏,试件的平均损伤度随围压的增大而降低。试验中反射波具有"双峰"特性,且围压对第二峰值应力的影响较大,其值随着围压的增大而减小,表征了试件的变形破坏程度;而第一峰值应力几乎不受围压的影响,其主要与冲击波的幅值有关;反射波尾存在压缩波段,该段的峰值应力随着围压的增大逐渐增大,表征了围压下试件的完整性比较好,且其变形能力和残余承载力均有所提高。研究结果可为评估三轴应力下混凝土构件的动态损伤和残余承载力提供参考。
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- 关键词：混凝土SHPB试验损伤度压缩波
- 围压对红砂岩应力波传播特性的影响被引量：15
- 2019年
- 围压可以改变岩石内部微观结构,导致波阻抗发生变化,进而影响应力波在岩石中的透反射能力。为探索围压对岩石应力波传播特性的影响,通过一维应力波理论推导,得到了岩石应力波透射系数和反射系数随波阻抗值的变化关系。用红砂岩制备短试件和长试件,基于动静组合加载实验系统进行不同围压下的应力波传播试验,分析岩石的纵波波速、波阻抗、反射系数和透射系数与围压的关系。根据岩石波阻抗与围压的经验模型,结合理论分析所得的透射系数与波阻抗的关系,得到不同围压下透射系数的理论值,并与相应的试验值进行对比,证明理论分析结果的正确性。综合分析了岩石的纵波波速、波阻抗、透射系数和反射系数与围压的关系,得到围压对红砂岩应力波传播衰减特性的影响规律。结果表明,岩石短试件和长试件的纵波波速及波阻抗与围压之间均具有正向相关性。随着围压的增加,短试件反射系数的绝对值逐渐减小,透射系数逐渐增大,长试件的透射系数逐渐减小,透射系数和反射系数均与围压呈二次函数关系。纵波波速、波阻抗、透射系数及反射系数与围压的关系都表明,增大围压有利于应力波穿过岩石,减小其幅值的衰减。
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- 关键词：应力波传播围压纵波波速
- 轴向静载对红砂岩中应力波传播特性的影响试验研究被引量：24
- 2017年
- 由于开挖卸荷效应以及原岩应力的复杂性,围岩体承受的静应力大小具有动态变化特点。为了研究静应力大小对岩石应力波传播的影响,利用动静组合加载试验装置,对红砂岩长试件进行小扰动的应力波传播试验,试件轴向静应力分别设置为13个等级。通过应力波传播速度和幅值随传播距离、传播时间以及静应力的衰减规律,研究不同静应力条件下应力波的传播衰减特性。结果表明,相同轴压下,不同测点处应力波形状基本相同;不同轴压下,相同测点处应力形状变化较大,轴压越大,应力波尾部出现的拉伸波越大。随着轴向静应力的增加,岩石纵波波速呈"快速增加–平缓发展–急剧减小"的趋势,轴向静应力与单轴抗压强度之比?s/?c=30%和?s/?c=55%是其2个应力分界点。相同轴压下,应力波幅值随传播距离及传播时间都具有良好的指数关系;随着轴压的增加,空间和时间响应强度逐渐减小,幅值空间衰减系数和时间衰减系数呈"快速减小–平稳发展–急剧增大"的趋势。随轴压增加,相同测点处幅值随轴压衰减系数??s先减小后增大,离冲击端越近测点处的??s变化越敏感。
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- 关键词：岩石力学应力波传播纵波波速
- 基于SHPB的岩石动静组合加载试验研究进展被引量：4
- 2019年
- 随着深部工程不断开发,人类面临的岩石力学问题日益复杂。针对复杂的深部岩石力学问题,基于前人开展的SHPB动静组合加载装置即得的试验研究,从SHPB试验装置改进、力学特性、破坏机理、能量耗散规律和应力波传播规律等方面概述了岩石动静组合加载试验研究现状,总结了相关研究成果,并提出了需要进一步探究的高温、高水压条件下多场耦合作用的相关岩石力学科学问题。
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- 关键词：深部工程岩石力学动静组合加载
- 围压下混凝土动态损伤与能量耗散特征数值分析被引量：9
- 2017年
- 为了研究围压对混凝土材料冲击破坏过程中损伤演化和能量耗散的影响,基于ANSYS/LSDYNA有限元软件,模拟不同冲击速度和围压级别下的混凝土SHPB实验.结果表明:在不同的冲击速度下,峰值应力均随着围压的提高线性增大,最大可以达到混凝土静态抗压强度的3~4倍.围压条件下混凝土的破坏形式为压剪破坏,试件的平均损伤度随围压的增大而非线性降低,相较于冲击速度,围压对损伤度的影响更弱.随着围压的提高,混凝土对应力波的透射能力增强,反射波的能量非线性降低,而透射能随着围压的增大近似线性增加,混凝土的耗能随着围压的增大而近似线性降低;在不同的入射能下,反射系数、透射系数和试件耗能的变化趋势是一致的.围压一定时,混凝土的损伤程度随入射能的增加线性增长;入射能一定时,试件损伤度随围压的增加而降低,变化幅度也降低.
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- 关键词：混凝土峰值应力能量耗散
- 围压对红砂岩应力波频谱和频带能量特性的影响被引量：1
- 2018年
- 为研究围压对岩石应力波传播衰减特性影响,对具有不同围压的红砂岩试件进行应力波传播试验.通过傅立叶变换得到反射波和透射波频谱数据,分析频谱图形状和主频值随围压的变化规律.对反射波和透射波进行小波包分析,研究不同围压工况下反射波和透射波频带能量分布的变化规律.结果表明,随围压的增加,反射波频谱图的幅值呈"减小—缓慢发展—增加"的趋势,透射波频谱图的幅值逐渐增大后有略微减小,且宽度也越来越窄.透射波主频值随围压的增加呈现"增大—稳定不变—减小"的趋势,围压的两个临界值分别为单轴抗压强度的25%和70%,反射波主频值变化与此相反.随围压的增加,反射波主频带和透射波优势频带所占总能量百分比先增加后减小,围压对低频带能量百分比的影响更大.
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- 关键词：岩石力学应力波传播围压频谱
- 不同断面的巷道对爆破地震波的响应规律数值分析被引量：2
- 2018年
- 为了有效减弱爆破地震波对既有巷道的不利影响,需根据巷道对爆破地震波的响应特点采取合理措施。采用数值模拟的方法,研究了正入射爆破地震纵波作用下,不同断面形式巷道的洞壁和围岩振动响应。结果表明,相同爆破地震波作用下,组合式断面巷道的振动响应近似等于对应基本断面式巷道的振动叠加。直墙式巷道的洞壁振速放大效应强于圆形、椭圆形巷道,其振速沿洞壁分布的空间变异性也更大。在迎爆侧,振速放大效应主要发生在距洞壁1倍洞高范围内的围岩体上,距洞壁越近的岩体,振速放大效应越严重。巷道洞壁振动响应对爆破地震波振动频率的变化较为敏感,随振动频率的变化,洞壁振动响应的强度、空间分布均发生变化,由断面几何性质导致的振动响应差异也随振动频率的增加而增大。
- 袁伟金解放王杰梁晨郭钟群
- 关键词：爆破地震波巷道数值模拟
