摘要:基于74 mm直徑分離式Hopkinson桿(SHPB)實驗平臺進行了混凝土桿的一維應力層裂實驗.采用超高速相機(采樣頻率:2μs/frame)結合數字圖像相關法(DIC),記錄混凝土試件中的動態位移場實時變化情況,探討了混凝土在拉伸斷裂過程中的表面位移場及速度場演化規律.針對實驗中出現的多重層裂現象,基于一維應力波傳播理論,指出各個位置在發生層裂時,其最大拉應力均由透射壓縮波與反射拉伸波疊加而成,各處層裂發生時均處于一維應力狀態.并提出了根據層裂位置左右兩點速度趨勢變化判斷層裂發生時刻的判據.該判據可以給出所有層裂的起裂時間,結合DIC分析直接給出了混凝土多重層裂應變.結果顯示混凝土的拉伸強度具有明顯的應變率效應,在30 s-1的應變率下,其拉伸強度的動態增強因子(DIF)可以達到5.與傳統的波疊加法和自由面速度回跳法相比,DIC全場分析法不受加載波形限制,可以精確給出每個層裂的位置和起裂時間,從而得到試件在高應變率加載下不同位置處的斷裂應變、拉伸強度及相應應變率,提高了測量效率.
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