双石英玻璃珠的低速冲击破碎行为

作者：简世豪; 苗春贺; 张磊; 单俊芳; 王鹏飞; 徐松林^*

来源：高压物理学报, 2021, 35(02): 80-89.

• 冲击动力学
• 石英玻璃
• 高速摄影
• 粒度分布
• 破碎

应用分离式霍普金森压杆(SHPB)加载装置,对直径为8.30、11.68、15.42、17.50 mm的石英玻璃珠开展了冲击速度为5.6～11.5 m/s的双玻璃珠系动态破碎实验。利用高速摄影技术记录双玻璃珠在动态冲击下的破碎过程,结合透射载荷-位移曲线以及破碎产物的粒度分析结果,探讨了石英玻璃双颗粒在冲击下的破坏机制。结果表明:由于双颗粒系中载荷的不均匀特性,两个玻璃珠的破碎具有时序特征,随冲击速度的增加而改变;玻璃珠的冲击破碎源于接触部位局部的Hertz裂纹扩张和裂纹系的扩散,而不是通常认为的贯穿性的斜裂纹体系;瞬态红外测温揭示了玻璃珠冲击破碎的两种主要机制和临界破碎扩散阻力的存在。研究结果对认识脆性颗粒介质的动态破坏机制具有良好的参考意义。

• 单位
  中国科学院; 中国地震局地震预测研究所; 中国科学技术大学