Page 66 - 《爆炸与冲击》2023年第2期
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第 43 卷 黄耀莹，等： 实时高温作用下花岗岩冲击压缩力学特性研究 第 2 期
250 72.80 s −1
144.97 s −1
200 230.29 s −1
Strain rate/s −1 150
100
50
0
0 50 100 150 200 250 300
t/µs
图 4 加载应变率曲线
Fig. 4 Strain rate curves
表 1 SHPB 试验参数
Table 1 Parameters of the test
−1
气压/MPa 冲击速率/（m∙s ） 平均应变率/s −1
0.2 5.4 74.80
0.4 8.8 144.97
0.6 11.3 230.29
1.4 波形整形
为减小弥散效应带来的应力波振荡现象 [21] ，在撞击杆与入射杆接触端面处粘贴紫铜薄片作为缓冲-
滤波手段，过滤撞击产生的高频振荡。冲击气压为 0.2、0.4 和 0.6 MPa 时，分别采用直径为 15、20 和
25 mm，厚 1 mm 的紫铜片进行整形。整形前后的应力波波形对比如图 5 所示，整形前的入射波为陡峭的
梯形，且存在高频振荡现象；整形后近似为半正弦形，且波形相对稳定光滑。
1.0 1.5
Reflected wave 1.0 Reflected wave
0.5
0.5
0
0
U/V −0.5 U/V −0.5
−1.0
−1.0
−1.5 Transmitted wave
Transmitted wave
−1.5 Incident wave −2.0 Incident wave
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
t/ms t/ms
(a) Without a pulse shaper (b) With a pulse shaper
图 5 整形前后波形曲线
Fig. 5 Waveforms without and with a pulse shaper
2 冲击试验结果分析
2.1 破碎形态分析
如图 6 所示，高温加热至 800 ℃ 时，钾长石等矿物成分因水解作用发生了矿物分解 [22] ，劣化其力学
性能，另外温度作用促使花岗岩内部裂纹不断发育贯通 [23] ，导致试件未经冲击已经破碎，丧失力学强度。
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