端面摩擦效應(yīng)對砂漿類材料動靜態(tài)壓縮性能的影響機(jī)制.pdf

1、砂漿材料是一種典型脆性材料，被廣泛用于各類土木工程建設(shè)中。機(jī)場跑道、水電站大壩、核電站、海岸設(shè)施、化工廠、軍事工程等建筑經(jīng)常受到?jīng)_擊或爆炸荷載的作用，這些重要工程其使用的主要材料都是砂漿類材料，其靜動態(tài)壓縮性能一直都是國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)，但是對于其側(cè)向約束的研究討論較少，實(shí)驗(yàn)的邊界條件描述都不夠全面，比如端面是否有潤滑，接觸端面間的摩擦系數(shù)大小等，都沒有詳細(xì)介紹，且端面存在摩擦?xí)r，試件尺寸（厚徑比）的影響也需考慮。
　　本文為了

2、研究端面摩擦和厚徑比對砂漿類材料動靜態(tài)壓縮性能的影響，首先通過準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗(yàn)來考察砂漿材料的靜力壓縮性能。通過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，端面摩擦和試件厚徑比兩種效應(yīng)以某種機(jī)制相互耦合，共同影響圓柱形試件靜力壓縮性能。在砂漿試件準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗(yàn)研究的的基礎(chǔ)上，采用 ABAQUS軟件建立靜態(tài)壓縮數(shù)值模型，對靜態(tài)壓縮過程中的試件厚徑比以及端面摩擦系數(shù)進(jìn)行了精細(xì)參數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)試件端面無摩擦?xí)r，無論厚徑比怎樣變化，試件實(shí)際處于一維應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)試件端面有摩擦?xí)r，

3、摩擦系數(shù)越大厚徑比越小其抗壓強(qiáng)度越高，此時(shí)試件實(shí)際處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)。
　　其次，通過分離式霍普金森壓桿（SHPB）試驗(yàn)來考察砂漿材料的動態(tài)壓縮性能，重點(diǎn)研究端面摩擦與試件厚徑比兩因素對砂漿材料動態(tài)壓縮性能的影響。通過本次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，端面摩擦與試件厚徑比兩種效應(yīng)以某種機(jī)制相互耦合，共同影響圓柱形砂漿試件動態(tài)壓縮性能。在砂漿圓柱形試件動態(tài)壓縮試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，采用 ABAQUS軟件建立SHPB數(shù)值模型，對動態(tài)壓縮過程中的試件厚徑比以及摩

4、擦系數(shù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)試件與桿端無摩擦?xí)r，厚徑比大小對其動態(tài)強(qiáng)度增強(qiáng)無影響，試件在動力加載過程中不受因端面摩擦引起的側(cè)向約束限制，此時(shí)DIF隨著應(yīng)變率增強(qiáng)是因?yàn)樯皾{材料本身的率敏感性與慣性效應(yīng)引起的。而當(dāng)試件與桿端的界面有摩擦?xí)r，摩擦系數(shù)一定，厚徑比越小，其 DIF值隨之逐漸增大，即動態(tài)抗壓強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)；當(dāng)厚徑比一定而摩擦系數(shù)越大時(shí)，其DIF值越大，在這里我們引入了DIF*這一概念，即試件動態(tài)抗壓強(qiáng)度與相同工況下（相同厚徑比與端面摩擦