反复冲击压缩高岭土动力特性SHPB试验

摘要

为了探明软黏土在反复冲击压缩荷载作用下的动力响应,利用SHPB （Split Hopkinson Pressure Bars）试验技术,建立高岭土SHPB试验系统,进行反复冲击压缩试验。通过比选确定合理的试样厚度、整形器和冲击速度用以提高试验结果的精度;开展了7组不同厚度、含水率和冲击速度的高岭土试样测试,试样厚度分别为10,15 mm,含水率分别为24%、29%和36%,冲击速度分别为3,5 m·s-1。试验结果表明:含水率29%的试样,冲击速度为5 m·s-1更有利于试样应力均匀性的实现,反复冲击次数的增加亦提高了试样的均匀性,在反复冲击后,试样应变量下降约16%,而应力峰值提高了约30%;反复冲击过程中,高岭土试样的应变出现软化现象,随着冲击次数增加,试样的应变峰值经历"降低-上升-降低"的过程;平均应变率与含水率反相关,相同试样厚度下,冲击速度为5 m·s-1,含水率为24%的试样反复冲击下的平均应变率最大为210 s-1,冲击速度为3 m·s-1,含水率为24%的试样的平均应变率依然最大为177 s-1;高岭土试样的压缩波速主要受含水率的影响,含水率越高,波速越大,含水率为36%的试样波速最大值为313 m·s-1,厚度为10 mm的试样能更有效获取冲击压缩波速。