不同深度玄武岩的三点弯曲细观破坏实验研究 被引量：20

1

作者 左建平 柴能斌 周宏伟 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期689-695,共7页

现有深部岩石力学研究大多是从某一深度取出岩样,然后施加不同围压用于模拟不同深度,由此来研究不同深度情况下岩石的物理力学行为这一情况,然而实际中如果深度发生变化,不仅围压发生变化,岩石自身的微细观结构也会发生变化。针对此情况... 现有深部岩石力学研究大多是从某一深度取出岩样,然后施加不同围压用于模拟不同深度,由此来研究不同深度情况下岩石的物理力学行为这一情况,然而实际中如果深度发生变化,不仅围压发生变化,岩石自身的微细观结构也会发生变化。针对此情况,选取北京门头沟一个有特点的区域,该区域从地表到深度1 100多米都有玄武岩。借助带加载装置扫描电镜(SEM)系统实时观察中心预制缺口不同深度玄武岩、偏心单裂纹及双裂纹玄武岩的细观破坏行为,揭示深度导致岩石力学性能变化的细观机制。研究发现,三点弯曲玄武岩试样中裂纹多数从预置缺口处萌生,进而发展成一条连续主裂纹。不同深度玄武岩的破坏荷载及断裂能随埋深呈增加趋势,主要原因是随着深度增加玄武岩更为致密,孔隙率小;相同偏心距下,偏心单、双2组试样峰值荷载和断裂能都几乎相同,且都随偏心距的增大而线性增加,主要原因是偏置裂纹试件缺口附近受到剪切力和弯矩的双重影响,但随着偏心距离的增加,弯矩影响在逐渐减少,这导致了峰值荷载和断裂能增加。 展开更多

关键词 岩石力学 门头沟玄武岩 不同深度 细观实验 破坏机制 中心预制缺口 偏置缺口

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细砂岩热破裂规律的细观实验研究 被引量：11

2

作者 张渊 万志军 赵阳升 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2007年第4期529-531,共3页

为了了解细观尺度下岩石在高温影响下的热破裂行为。采用显微光度计和XRD分析等方法,对细砂岩细观结构特征和矿物组分进行了分析。结果表明,在不同温度条件下,细砂岩微结构具有明显变化,微裂纹的形成与发展与温度有关,细砂岩微裂纹的宽... 为了了解细观尺度下岩石在高温影响下的热破裂行为。采用显微光度计和XRD分析等方法,对细砂岩细观结构特征和矿物组分进行了分析。结果表明,在不同温度条件下,细砂岩微结构具有明显变化,微裂纹的形成与发展与温度有关,细砂岩微裂纹的宽度、长度随温度的变化具有突变性。实验初步确定了细砂岩的热破裂阈值及其热破裂规律。该实验结果对于地热能开采,石油的二、三次回采具有重要的理论意义和工程价值。 展开更多

关键词 细观结构 热破裂 细观实验 细砂岩

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层状盐岩中裂纹扩展规律的细观实验研究 被引量：12

3

作者 彭瑞东 武志德 +1 位作者 周宏伟 左建平 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期3953-3959,共7页

层状盐岩力学行为的研究是地下盐岩储库建设的科学基础。借助可以进行原位加载下实时观测的SEM实验系统,对载荷作用下层状盐岩开裂破坏时的裂纹扩展规律进行研究,并从能量耗散及释放的角度探讨层状盐岩破坏的细观机制。观察发现,层状盐... 层状盐岩力学行为的研究是地下盐岩储库建设的科学基础。借助可以进行原位加载下实时观测的SEM实验系统,对载荷作用下层状盐岩开裂破坏时的裂纹扩展规律进行研究,并从能量耗散及释放的角度探讨层状盐岩破坏的细观机制。观察发现,层状盐岩中岩盐与泥岩夹杂的细观结构有着较大差异,从而影响着盐岩的宏观力学行为。层状盐岩中裂纹扩展路径一般不是沿着岩盐与夹杂的界面,而是在岩盐或夹杂中扩展。且当裂纹在泥岩夹杂中扩展时,能量耗散明显,形成不规则的裂纹,其分形维数大于1,并有可能出现分叉,此时盐岩承载能力较弱,外载做功还较小时就会导致破坏;当裂纹在岩盐中扩展时,伴随较多的弹性能快速释放,形成较平直的裂纹,其分形维数近似为1,并有可能出现较大张开,此时盐岩承载能力较强,吸收外载做功的能量较高。 展开更多

关键词 岩石力学 层状盐岩 夹层 裂纹 细观实验

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纤维增强水泥基复合材料压剪破坏的细观实验研究 被引量：8

4

作者 徐松林 唐志平 +1 位作者 胡元育 严树 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期92-101,共10页

　对聚丙烯纤维和钢纤维增强水泥砂浆复合材料和混凝土复合材料进行了MTS准静态单轴压缩实验和压剪加载条件下的细观力学实验研究。比较两类纤维在这两种加载条件下的作用发现:在单轴压缩条件下,钢纤维作用显著,聚丙烯纤维基本没有什么... 　对聚丙烯纤维和钢纤维增强水泥砂浆复合材料和混凝土复合材料进行了MTS准静态单轴压缩实验和压剪加载条件下的细观力学实验研究。比较两类纤维在这两种加载条件下的作用发现:在单轴压缩条件下,钢纤维作用显著,聚丙烯纤维基本没有什么作用;在压剪加载条件下,钢纤维在材料各个变形阶段均起明显作用,聚丙烯纤维在加载过程中起到一定的作用,但由于含量较少对材料的极限荷载基本没有贡献。在细观实验中,观察到了钢纤维和碎石颗粒在材料破坏过程中脱粘与断裂的作用方式。但只是在水泥砂浆试件的局部观察到了孔洞崩塌现象,对于其促成压缩带形成的机理尚须深入的工作。 展开更多

关键词 复合材料力学 实验研究 纤维增强水泥基复合材料 压剪破坏 细观实验 孔洞崩塌

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夹杂物附近萌生疲劳裂纹过程的实验观测与分析 被引量：5

5

作者 洪宝宁 《内蒙古工业大学学报（自然科学版）》 1997年第4期14-17,共4页

本文基于细观实验观测，对夹杂物附近疲劳裂纹萌生的形式、方向和过程等进行了分析。

关键词 细观实验 裂纹萌生 疲劳裂纹 夹杂物

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岩体中渗流形貌演化的随机理论描述 被引量：5

6

作者 周宏伟 谢和平 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期183-186,共4页

基于砂岩中流体渗流的细观实验 ,引入随机理论描述了渗流边界的演化过程 ,研究了孔隙介质细观结构对渗流行为的影响 ,揭示了渗流边界出现复杂形貌的机理。实验结果初步证实了随机理论分析的正确性。

关键词 渗流 细观实验 随机理论 岩体

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准脆性材料黏聚阻裂的计算与实验 被引量：4

7

作者 王利民 徐世烺 +3 位作者 张东焕 于德胡 韩道平 李勇 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2013年第3期456-462,共7页

工程常用材料铸铁混凝土等,在裂缝前端区域有微观及宏观缺陷的变化及能量耗散,表现为准脆性损伤断裂特点。若把该阻止裂缝扩展与张开的损伤发展区简化成虚拟裂纹,将存在裂纹黏聚分布力与变形或张开位移;讨论了与此相关的黏聚裂纹力学模... 工程常用材料铸铁混凝土等,在裂缝前端区域有微观及宏观缺陷的变化及能量耗散,表现为准脆性损伤断裂特点。若把该阻止裂缝扩展与张开的损伤发展区简化成虚拟裂纹,将存在裂纹黏聚分布力与变形或张开位移;讨论了与此相关的黏聚裂纹力学模型及方程解答说明。相应于黏聚张开位移有微细观测图与实验测试数据,给出黏聚裂纹模型的解析计算方法,并将理论计算与实验测试数据进行了对比。以双K断裂准则和黏聚模型为基础,给出对含裂纹结构的承载力的预估计算。理论计算比较符合实验结果。 展开更多

关键词 准脆性材料 黏聚裂纹 细观实验 断裂过程测试 软化本构关系

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弯曲疲劳裂纹萌生过程的细观实验与分析 被引量：2

8

作者 洪宝宁 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1999年第1期116-118,共3页

基于细观实验，对夹杂物附近疲劳裂纹萌生的形式、方向和过程等进行了分析．结果表明：夹杂物与基体弹塑性、热性上的差异导致不同萌生形式；表面层应变状态与表面法向间的取向决定萌生方向和扩展平面；萌生过程以小裂纹汇合方式进行．

关键词 细观实验 疲劳 裂纹萌生 弯曲疲劳

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夹杂物附近萌生疲劳裂纹过程的细观力学实验研究

9

作者 洪宝宁 《江苏力学》 1996年第11期72-80,共9页

本文对夹杂物附近萌生疲劳裂纹过程进行了细观实验观察，在利用显微图象连续测量细观变形场的实验方法的基础上，对疲劳裂纹萌生过程的塑性应变场及其随循环次数增加变化的统计规律进行了研究。

关键词 夹杂物 疲劳裂纹 萌生过程 细观实验

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砂-重晶石粉填料导热性能与传热机制研究 被引量：1

10

作者 贾海梁 朱子贤 +1 位作者 周阳 孙强 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期162-173,共12页

地埋管地源热泵是浅层地热能利用的一种主要形式,回填材料的热物性尤其导热系数是影响热泵系统换热效率的关键。以砂和重晶石粉作为研究对象,探究不同重晶石粉掺比(体积分数)以及不同饱和度样品导热系数的变化规律;并基于体视镜、核磁... 地埋管地源热泵是浅层地热能利用的一种主要形式,回填材料的热物性尤其导热系数是影响热泵系统换热效率的关键。以砂和重晶石粉作为研究对象,探究不同重晶石粉掺比(体积分数)以及不同饱和度样品导热系数的变化规律;并基于体视镜、核磁共振分析等宏细观实验,揭示重晶石粉对回填材料导热系数提高的机制;最后,通过数值模拟手段研究该回填材料导热性能对换热效率的影响。研究表明:重晶石粉对回填材料导热系数的影响显著,掺比20%重晶石粉对回填材料导热系数提高的效果最好,最高可使导热系数提高52.09%;水的含量对导热系数影响也很显著,样品饱水后导热系数明显增加,相比干燥样品提高了4~5倍;重晶石粉对回填材料导热系数的提高主要由包裹效应和填隙效应引起,包裹效应为重晶石粉将砂颗粒表面包裹,而填隙效应则是重晶石粉将砂颗粒之间的孔隙填充;数值模拟结果证明重晶石粉提高回填材料导热系数进而提高地源热泵换热效率的可行性。研究成果为地源热泵回填材料的选择提供了参考。 展开更多

关键词 导热性能 换热效率 回填材料 重晶石粉 地源热泵 宏细观实验 数值模拟

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基于混凝土细观数值实验的自愈合微胶囊受力状态统计特征分析 被引量：3

11

作者 沈璐 洪鹤轩 蔡浚璟 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2022年第9期71-75,共5页

自愈合混凝土中微胶囊的分布具有随机性,叠加混凝土的非均质特性,使得微胶囊的受力状态具有统计学特征。针对混凝土中微胶囊受力状态实测不便的问题,采用混凝土细观数值实验的方法,通过PFC2D颗粒流离散元软件建立混凝土细观数值模型,根... 自愈合混凝土中微胶囊的分布具有随机性,叠加混凝土的非均质特性,使得微胶囊的受力状态具有统计学特征。针对混凝土中微胶囊受力状态实测不便的问题,采用混凝土细观数值实验的方法,通过PFC2D颗粒流离散元软件建立混凝土细观数值模型,根据宏观物理实验获得的应力应变曲线标定细观参数,进而开展混凝土细观数值实验。通过混凝土细观数值试件砂浆颗粒之间的接触力来分析微胶囊力学状态的统计特征,实验结果表明:法向接触拉力和压力的平均值分别为12.24和6.36 mN;标准差为23.07和25.57 mN;75%的法向接触拉力和压力分别位于10.09和11.90 mN以下,90%的法向接触拉力和压力分别位于20.42和24.51 mN以下,这与微胶囊受力状态的实测数据基本吻合。基于混凝土细观数值实验来分析自愈合微胶囊受力状态的方法具备应用前景,作为实测方法的补充,为微胶囊在混凝土中受力状态的获取及跨尺度研究提供了有效路径。 展开更多

关键词 混凝土 自愈合 微胶囊 细观数值实验 受力状态 统计特征

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