터널과지하공간 (Tunnel and Underground Space)

  • 제21권2호
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  • Pages.109-116
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  • 2011
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  • 1225-1275(pISSN)
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  • 2287-1748(eISSN)
한국암반공학회 (Korean Society for Rock Mechanics and Rock Engineering)
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스플릿 홉킨슨 압력봉 실험장비를 이용한 암석의 동적 압열인장강도 평가에 관한 연구

Estimation of Dynamic Brazilian Tensile Strengths of Rocks Using Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) System

  • 양정훈 (전북대학교 자원.에너지 공학과) ;
  • 안중량 (전북대학교 자원.에너지 공학과) ;
  • 김승곤 (전북대학교 자원.에너지 공학과) ;
  • 송영수 (전북대학교 자원.에너지 공학과) ;
  • 성낙훈 (한국지질자원연구원 광물자원연구본부) ;
  • 이연규 (군산대학교 해양건설공학과) ;
  • 조상호 (전북대학교 자원.에너지 공학과)
  • 투고 : 2011.02.10
  • 심사 : 2011.04.20
  • 발행 : 2011.04.30
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초록

본 연구에서는 스플릿 홉킨슨 압력봉 실험장비를 적용한 압열인장 실험을 수행하여, 암석의 동적인장강도 및 변형률 속도를 평가하였다. 시료가 파괴되기 전에 시료 내 동적 응력평형상태를 확보하기 위하여 펄스쉐이핑 기법으로 입사파의 증가시간을 제어하였다. 압열인장 실험시료는 Inada 화강암, Kimachi 사암, Tage응회암을 정밀하게 가공하여 제작되었다. 결과로서, Inada 화강암의 동적인장강도는 정적인장강도의 11.9배 이였으며, Kimachi 사암과 Tage 응회암은 각각 8.5배, 9.2배로 평가되었다. 고속카메라를 이용하여 시료 내 축 하중 방향으로 발생하는 인장균열의 발생양상을 관찰하였다.

In this study, we estimated the dynamic tensile strength and strain rate from Brazilian tensile test using Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB) system. A pulse shaping technique, which controls the shape of the impactinduce incident waves, was used for achieving the dynamic stress equilibrium and constant strain rate before fracture of rock samples. Three kinds of rock type, Inada granite, Kimachi sandstone and Tage tuff were prepared as 50mm in diameter and 26 mm in thickness. The high-speed videography system was used to observe the fracture processes of the rock samples. As the results of the tests, the ratio of dynamic tensile strength and static tensile strength was 11.9 for Inada granite, 8.5 for Kimachi sandstone and 9.2 for Tage tuff.

키워드

참고문헌

  1. 조상호, 조슬기, 김승곤, 박찬, 金子勝比古, 2009, 단계적 충격하중에 의한 암석의 동적손상메커니즘에 관한 실험적 연구, 터널과 지하공간(한국암반공학회지) 19.6, 545-557.
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