• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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钙质砂的SHPB实验技术及其动态力学性能

吕亚茹 王明洋 魏久淇 廖斌

曲传军, 熊建国. 地下箱形结构动力分析的一种半解析元法[J]. 爆炸与冲击, 1987, 7(4): 289-298. doi: 10.11883/1001-1455(1987)04-0289-10
引用本文: 吕亚茹, 王明洋, 魏久淇, 廖斌. 钙质砂的SHPB实验技术及其动态力学性能[J]. 爆炸与冲击, 2018, 38(6): 1262-1270. doi: 10.11883/bzycj-2017-0179
LYU Yaru, WANG Mingyang, WEI Jiuqi, LIAO Bin. Experimental techniques of SHPB for calcareous sand and its dynamic behaviors[J]. Explosion And Shock Waves, 2018, 38(6): 1262-1270. doi: 10.11883/bzycj-2017-0179
Citation: LYU Yaru, WANG Mingyang, WEI Jiuqi, LIAO Bin. Experimental techniques of SHPB for calcareous sand and its dynamic behaviors[J]. Explosion And Shock Waves, 2018, 38(6): 1262-1270. doi: 10.11883/bzycj-2017-0179

钙质砂的SHPB实验技术及其动态力学性能

doi: 10.11883/bzycj-2017-0179
基金项目: 

国家自然科学基金项目 51779264

国家自然科学基金项目 51408607

江苏省自然科学基金面上项目 BK20171399

2016年香江学者计划 XJ2016063

青年人才托举工程 17-JCJQ-QT-021

详细信息
    作者简介:

    吕亚茹(1987-), 女, 博士

    通讯作者:

    王明洋, wmyrf@163.com

  • 中图分类号: O347.4

Experimental techniques of SHPB for calcareous sand and its dynamic behaviors

  • 摘要: 开展了11组南海钙质砂和福建石英砂的分离式霍普金森压杆(SHPB)实验,试样相对密实度为90%,厚度分别为10、30和50 mm,得到了冲击荷载下钙质砂和石英砂的应变率时程曲线、应变时程曲线和应力应变关系。实验结果表明:通过严格装样技术可以减小实验设备产生的误差,改变试样厚度、子弹长度、整形器等是实现钙质砂应力平衡和恒应变率的主要手段。在相同的密实度和加载条件下,钙质砂的体积模量和剪切模量约为石英砂的10%,压缩强度和抗剪强度约为石英砂的30%。冲击荷载作用下钙质砂的动态力学性能与石英砂存在较大的差异,因此不能将已有石英砂的研究结果直接用于钙质砂。
  • 图  1  SHPB实验布置

    Figure  1.  SHPB experimental setup

    图  2  实验砂样

    Figure  2.  Tested sand samples

    图  3  实验砂样颗分曲线

    Figure  3.  Particle size distribution

    图  4  装样步骤

    Figure  4.  Specimen preparation

    图  5  标定结果

    Figure  5.  Results of calibration

    图  6  T4和T7的应变率和应变时程

    Figure  6.  Strain rate and strain histories of T4 and T7

    图  7  T4和T7的应力平衡

    Figure  7.  Stress equilibrium of T4 and T7

    图  8  T10和T11的应变率和应变时程

    Figure  8.  Strain rate and strain histories of T10 and T11

    图  9  T10和T11的应力平衡

    Figure  9.  Stress equilibrium of T10 and T11

    图  10  轴向应力应变曲线

    Figure  10.  Axial stress-strain curves

    图  11  平均应力与体积应变、剪应力与剪应变曲关系

    Figure  11.  Relationships between mean stress and volumetric strain and between shear stress and shear strain

    表  1  实验工况

    Table  1.   Summary of the SHPB tests

    实验组号 SHPB杆 编号 厚度/mm 厚径比 实验内容
    第1组 ø100 mm T1 - - 空杆+整形器
    T2 - - 空杆+整形器+套筒
    T3 - - 空杆+整形器+套筒+垫块
    第2组 ø100 mm T4 10 0.1 钙质砂
    T5 30 0.3 钙质砂
    T6 50 0.5 钙质砂
    T7 10 0.1 石英砂
    T8 30 0.3 石英砂
    T9 50 0.5 石英砂
    第3组 ø37 mm T10 18 0.5 钙质砂
    T11 18 0.5 石英砂
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-05-22
  • 修回日期:  2017-06-15
  • 刊出日期:  2018-11-25

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