人工冻土在冲击荷载作用下动态本构关系的研究

理论分析冻土的动态力学特性，建立冻土的热粘弹塑性动态力学模型，根据冻土的特性及低温特点，从应力波理论选择合适的试样尺寸、试验的撞击杆、入射杆和出力杆的长度和直径。运用带有低温保温箱的分离式Hopkinson压杆进行不同温度人工冻土在高应变率下围压冲击压缩试验，采用半导体和电阻应变片测试技术，测定不同密度、不同负温、不同高应变率下冻土的动态应力应变曲线。同样在带有负温装置的MTS材料试验机上进行不同负温下准静态压缩试验，根据冻土的准静态、动态应力应变曲线，进行实验结果的分析，结合动态力学模型建立包括应力、应变、应变率、温度的动态本构关系，分析冻土的温度效应和应变率效应，在此基础上进行实验验证。冻土的动态本构关系研究是冻土静力学研究的发展，是分析冻土体动力失稳等特征的重要基础。本项目研究是煤矿冻结法施工及人工冻结工程建设安全有效快速施工的重要基础研究。