基于拉格朗日反分析法的砂岩动态力学特性

O347.3; 为深入研究深部地层中砂岩在冲击荷载作用下的动态力学特性,建立了一种改进的霍普金森压杆实验系统,对灰砂岩长杆试件开展了不同加载速率的动态压缩实验,并结合高速数字图像相关技术(DIC)监测试件表面位移场和应变场的演化过程,探讨了灰砂岩在近场冲击加载下的拉伸破坏的规律.从DIC分析得到的位移场中提取出不同质点位移时程曲线,进行了拉格朗日反分析算法计算,获得了灰砂岩材料的全场应力-应变规律.结果表明:灰砂岩长杆试件以拉伸破坏为主,且出现了近加载端破碎、远离加载端层裂的现象;灰砂岩长杆试件的动态抗压强度因子随应变率增大而增大,有明显的应变率效应;随着加载速率升高,各测点应力峰值与应变峰值...

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Published in爆炸与冲击 Vol. 45; no. 3; pp. 24 - 36
Main Authors 张子健, 陈骏, 朱锐, 余浩然, 李冉鑫, 张渊通
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院,北京 100083%北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083 01.03.2025
Subjects
拉格朗日反分析
digital image correlation(DIC)
动态力学特性
数字图像相关法
dynamic mechanical properties
Lagrangian inverse analysis
砂岩
dynamic increase factor(DIF)
动态强度增强因子
sandstone
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ISSN1001-1455
DOI10.11883/bzycj-2024-0152

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Summary:O347.3; 为深入研究深部地层中砂岩在冲击荷载作用下的动态力学特性,建立了一种改进的霍普金森压杆实验系统,对灰砂岩长杆试件开展了不同加载速率的动态压缩实验,并结合高速数字图像相关技术(DIC)监测试件表面位移场和应变场的演化过程,探讨了灰砂岩在近场冲击加载下的拉伸破坏的规律.从DIC分析得到的位移场中提取出不同质点位移时程曲线,进行了拉格朗日反分析算法计算,获得了灰砂岩材料的全场应力-应变规律.结果表明:灰砂岩长杆试件以拉伸破坏为主,且出现了近加载端破碎、远离加载端层裂的现象;灰砂岩长杆试件的动态抗压强度因子随应变率增大而增大,有明显的应变率效应;随着加载速率升高,各测点应力峰值与应变峰值均呈增大趋势;在同一加载速率下,灰砂岩长杆的应力-应变曲线呈现出近端测点曲线包络远端测点曲线的现象.
ISSN:1001-1455
DOI:10.11883/bzycj-2024-0152