测试岩石I-II复合型动态断裂韧度的试件组件及测试方法技术
【技术实现步骤摘要】
测试岩石I-II复合型动态断裂韧度的试件组件及测试方法
本专利技术属于岩石力学与工程领域，特别涉及用于岩石I-II复合型动态断裂韧度测试的试件组件及测试岩石I-II复合型动态断裂韧度的方法。
技术介绍
岩石断裂韧度是岩石断裂力学中表征岩石材料抵抗裂纹扩展能力大小的重要参数。根据裂隙岩石所受荷载的不同，岩石断裂韧度可以细分为I型(张开型)、II型(滑开型)和III型(撕开型)三种基本类别。在工程中，岩石发生纯I型、纯II型或纯III型断裂的概率极小，真实的断裂模式往往是I-II复合型。于是，岩石I-II复合型断裂韧度成为岩石断裂力学理论研究与工程应用中不可或缺的材料参数。另一方面，岩石的动态断裂行为和能量耗散规律同爆炸、撞击、地震等动力荷载作用下岩石材料的动力特性和破坏机理有着密切联系，岩石的动态力学性能日益受到重视。发展简便的测试方法用以获取准确的岩石I-II复合型动态断裂韧度极其重要。近年来，研究者提出了一些试件和方法用以测试岩石的I-II复合型断裂韧度。一种常见的测试方法采用带边切槽的半圆盘试件以及三点弯曲加载方式(AlihaMRM,AyatollahiMR,...
【技术保护点】
用于岩石I‑II复合型动态断裂韧度测试的试件组件，其特征在于包含带有切槽(2)和加载平台(3)的试件本体(1)以及支撑抵压试件本体的柱状压头(4)，所述试件本体(1)为半圆盘形的板块，所述切槽(2)从半圆盘形试件的直边平面沿半圆盘形试件的轴对称面伸向试件内部，两端贯穿试件两侧的端平面；所述加载平台(3)位于半圆盘形试件圆弧面的中央，台平面平行于试件直边平面；所述压头(4)为两个形状相同的、与半圆盘形试件的直边平面成线接触的直弧柱面压头，测试时两个直弧柱面压头分别位于切槽两侧，且平行于切槽面。
【技术特征摘要】
1.用于岩石I-II复合型动态断裂韧度测试的试件组件，其特征在于包含带有切槽(2)和加载平台(3)的试件本体(1)以及支撑抵压试件本体的柱状压头(4)，所述试件本体(1)为半圆盘形的板块，所述切槽(2)从半圆盘形试件的直边平面沿半圆盘形试件的轴对称面伸向试件内部，两端贯穿试件两侧的端平面；所述加载平台(3)位于半圆盘形试件圆弧面的中央，台平面平行于试件直边平面；所述压头(4)为两个形状相同的、与半圆盘形试件的直边平面成线接触的直弧柱面压头，测试时两个直弧柱面压头分别位于切槽两侧，且平行于切槽面。2.根据权利要求1所述用于岩石I-II复合型动态断裂韧度测试的试件组件，其特征在于半圆盘形试件本体的厚度B与半圆盘形试件本体的半径R之比为0.4～1.0。3.根据权利要求1所述用于岩石I-II复合型动态断裂韧度测试的试件组件，其特征在于切槽的深度a与半圆盘形试件本体半径R之比为0.2～0.5。4.根据权利要求1所述用于岩石I-II复合型动态断裂韧度测试的试件组件，其特征在于切槽的宽度t不超过1mm。5.根据权利要求1所述用于岩石I-II复合型动态断裂韧度测试的试件组件，加载平台面的宽度H与半圆盘形试件本体半径R之比为0.1～0.3。6.根据权利要求1所述的用于岩石I-II复合型动态断裂韧度测试的试件组件，其特征在于所述直弧柱面压头与半圆盘形试件直边平面相作用的直弧柱面为直圆柱面。7.根据权利要求1至6之一所述用于岩石I-II复合型动态断裂韧度测试的试件组件，其特征在于半圆盘形试件本体的半径R至少为25mm。8.利用权利要求1至7之一所述试件组件测试I-II复合型动态断裂韧度的方法，其特征在于包括以下步骤：①将试件本体(1)和直弧柱面压头(4)安装在霍普金森压杆测试装置的入射杆(9)和透射杆(10)之间，使入射杆的后端面与半圆盘形试件本体的加载平台(3)接触、透射杆的前端面与直弧柱面压头接触，利用霍普金森压杆测试装置的冲击杆(5)对贴有波形整形片(8)的入射杆前端面进行撞击，产生的应力波经过波形整形作用后通过入射杆作用于试件上，利用设置在入射杆和透射杆上的应变片(11...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴峰，魏明东，刘燚，徐奴文，赵涛，许媛，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51
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