砂岩孔道试样压拉应力下强度和破坏的研究 被引量：19

1

作者 尤明庆 苏承东 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1096-1105,共10页

为研究岩石压拉应力下的强度和破坏,对外径50mm、孔道6～25mm的孔道圆柱试样进行不同轴压下的内压致裂试验,对外径50mm、孔道4.6～20.0mm的圆环进行巴西劈裂试验。试验结果表明:轴向应力低于单轴压缩强度80%时孔道试样在内压下拉伸破裂... 为研究岩石压拉应力下的强度和破坏,对外径50mm、孔道6～25mm的孔道圆柱试样进行不同轴压下的内压致裂试验,对外径50mm、孔道4.6～20.0mm的圆环进行巴西劈裂试验。试验结果表明:轴向应力低于单轴压缩强度80%时孔道试样在内压下拉伸破裂,压力与轴向应力没有明显关系;试样承载的孔道内压随孔道直径的增加而减小,孔壁的最大拉应力也随孔道直径的增加而略有减小,试样承载的平均切向应力随孔道直径明显增加;孔道试样能够承受的拉应力远大于巴西劈裂强度,如内孔直径25mm的试样可以承载10MPa的内压,切向拉应力在内壁为17MPa左右、外侧面为7MPa左右,而6个完整圆盘的巴西劈裂强度最大值仅为6.17MPa。内孔直径小于20mm的试样,因内压增大孔壁处岩石拉伸变形增大到极限、引起裂纹扩展,最终破裂成2块;而内孔直径25mm的试样,在内孔压力达到破裂压力时,孔壁处材料没有达到断裂所需要的变形,因而只有试样外侧也达到屈服应力才能整体断裂。承载非均匀应力的岩石结构需要考虑载荷和变形2个破坏指标。 展开更多

关键词 岩石力学 孔道试样 圆环试样 破坏形式 内压致裂 巴西劈裂

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砂岩巴西劈裂疲劳破坏过程中变形与强度特征的试验研究 被引量：16

2

作者 苏承东 张盛 唐旭 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期41-48,共8页

利用RMT-150B岩石力学多功能系统,对砂岩巴西劈裂疲劳破坏过程中的变形与强度特征进行试验研究。试验结果表明:常规劈裂试验峰值前的变形与单轴压缩的变形特征大致相同,可分为压密、弹性、屈服和破坏4个阶段;疲劳破坏完全受到常规劈裂... 利用RMT-150B岩石力学多功能系统,对砂岩巴西劈裂疲劳破坏过程中的变形与强度特征进行试验研究。试验结果表明:常规劈裂试验峰值前的变形与单轴压缩的变形特征大致相同,可分为压密、弹性、屈服和破坏4个阶段;疲劳破坏完全受到常规劈裂全过程曲线的控制,破坏时的变形量与上限载荷(应力)在常规劈裂全过程曲线峰后对应的变形量相当;疲劳试验过程中的变形量(变形速率)与时间曲线类似蠕变特征曲线,可分为初期加速、等速和加速3个阶段;疲劳上限载荷(应力)比、抗拉疲劳强度与循环次数呈负相关,疲劳上限载荷(应力)比是影响岩石疲劳寿命主控因数,试样内部原微裂纹等缺陷分布特征对劈裂疲劳寿命影响显著;疲劳上限载荷(应力)比增加导致疲劳寿命降低,而破坏时拉伸变形基本保持不变。 展开更多

关键词 岩石力学 疲劳试验 巴西劈裂 抗拉强度 疲劳寿命

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考虑岩石交界面方向效应的巴西劈裂试验研究 被引量：8

3

作者 李夕兵 罗琳 黎崇金 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期1295-1304,共10页

为了研究硬岩与软岩交界面方向对其破坏形式的影响,对含岩石-水泥砂浆(代替软岩)交界面的组合试样进行了多组加载角度的巴西劈裂试验,获得了不同交界面方向的组合试样的"抗拉"强度,并利用颗粒流程序PFC2D研究了交界面的破坏机... 为了研究硬岩与软岩交界面方向对其破坏形式的影响,对含岩石-水泥砂浆(代替软岩)交界面的组合试样进行了多组加载角度的巴西劈裂试验,获得了不同交界面方向的组合试样的"抗拉"强度,并利用颗粒流程序PFC2D研究了交界面的破坏机理.计算得到的"抗拉"强度随交界面与加载方向夹角的增大而增大.当交界面平行于加载方向时,沿交界面发生劈裂破坏,计算得到的"抗拉"强度可认为是交界面的抗拉强度;当交界面与加载方向不平行时,发生更为复杂的拉―剪复合破坏.此外,为了进一步分析交界面的抗拉强度对破坏形式的影响,采用提高水泥用量和增大交界面粗糙度两种方法增加交界面的抗拉强度,并进行了一系列试验.试验得到了含交界面的巴西劈裂试验的典型破坏模式分布图,对更好地理解硬岩与软岩交界面的破坏形式具有指导意义. 展开更多

关键词 岩石力学 岩石交界面 巴西劈裂 断裂形式

原文传递

不同加载速率下砂岩巴西劈裂声发射试验研究 被引量：8

4

作者 陈珂 赵伏军 +2 位作者 张柏 朱卓慧 张孟举 《矿业工程研究》 2015年第2期37-42,共6页

利用RMT-150C电液伺服刚性试验系统和PAC声发射信号采集系统,对典型砂岩在巴西劈裂条件下变形破坏全过程的声发射特征以及不同加载速率对其的影响进行研究.试验结果表明:声发射特征与各变形阶段其内部结构损伤信息的变化是相对应的,声... 利用RMT-150C电液伺服刚性试验系统和PAC声发射信号采集系统,对典型砂岩在巴西劈裂条件下变形破坏全过程的声发射特征以及不同加载速率对其的影响进行研究.试验结果表明:声发射特征与各变形阶段其内部结构损伤信息的变化是相对应的,声发射参数可表征岩石拉伸破坏微观结构损伤和演化;随着加载速率的增大,AE振铃率和AE能量率都随之增大,峰值处释放的AE能量最大值呈递增趋势,而AE累积能量呈递减趋势,这可能与加载时间有关;砂岩的抗拉强度随加载速率的增大而增大,同步监测AE能量峰值亦随加载速率的提高呈上升趋势,不同加载速率下AE能量峰值的变化能够反映岩石的抗拉能力. 展开更多

关键词 砂岩 巴西劈裂 声发射 加载速率

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石膏试件的力学特性研究 被引量：8

5

作者 何森林 黄昕 张子新 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第S1期49-55,共7页

本文通过单轴压缩试验和巴西劈裂试验研究了膏水比(石膏质量和水质量比值)、缓凝剂掺量(缓凝剂质量和石膏质量的比值)和养护时间对石膏单轴抗压强度、抗拉强度和初凝时间的影响。试验结果表明,随着膏水比和养护时间增加,石膏单轴压缩强... 本文通过单轴压缩试验和巴西劈裂试验研究了膏水比(石膏质量和水质量比值)、缓凝剂掺量(缓凝剂质量和石膏质量的比值)和养护时间对石膏单轴抗压强度、抗拉强度和初凝时间的影响。试验结果表明,随着膏水比和养护时间增加,石膏单轴压缩强度和抗拉强度增加,石膏试件的脆性破坏特性越明显;缓凝剂能有效延长石膏试件的初凝时间,但同时会导致石膏试件强度降低;养护温度和湿度对石膏强度和凝结特性的影响比较明显,试验中需要控制试件的养护条件。本试验可为后续岩体物理模型试验相似材料选取材料配比,并为相关石膏试验提供一定的参考经验。 展开更多

关键词 石膏 巴西劈裂 缓凝剂 材料配比

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基于尺寸效应的砂岩巴西劈裂声发射特征试验研究 被引量：7

6

作者 王创业 杜晓娅 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2018年第6期44-48,共5页

利用SAW-2000岩石伺服压力机和SAEU2S声发射监测系统,对5组厚径比一定,直径不同的砂岩圆盘试样进行巴西劈裂试验,并对加载过程中的应变、声发射参数进行分析。结果表明:在试样同厚径比的条件下,试样的抗拉强度与试样直径符合一定的函数... 利用SAW-2000岩石伺服压力机和SAEU2S声发射监测系统,对5组厚径比一定,直径不同的砂岩圆盘试样进行巴西劈裂试验,并对加载过程中的应变、声发射参数进行分析。结果表明:在试样同厚径比的条件下,试样的抗拉强度与试样直径符合一定的函数关系,岩石巴西劈裂的抗拉强度随尺寸的增大而减小,当尺寸达到某一阈值时强度趋于稳定;岩石巴西劈裂过程中尺寸效应对声发射(AE)能量的释放影响明显,小尺寸试样AE累计能量与时间的曲线呈现多个"台阶形"变化,随着试样尺寸的增大,AE累计能量与时间曲线前期变化平缓,临破裂前出现激增。 展开更多

关键词 岩石力学 尺寸效应 巴西劈裂 声发射

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巴西劈裂下全尾砂胶结充填体抗拉强度特征研究

7

作者 蔡发雄 孙伟 +4 位作者 张盛友 姜明归 杨希 黄锦周池 景东 《矿产保护与利用》 2024年第4期65-73,共9页

研究充填体抗拉强度对维护采场稳定具有重大参考价值。充填体的破坏过程也是能量耗散的过程,养护龄期、分层数等因素直接影响充填体的强度大小及能量耗散。以全尾砂为骨料,制备一组质量浓度为78%,灰砂比分别为1∶4、1∶6、1∶8,养护龄... 研究充填体抗拉强度对维护采场稳定具有重大参考价值。充填体的破坏过程也是能量耗散的过程,养护龄期、分层数等因素直接影响充填体的强度大小及能量耗散。以全尾砂为骨料,制备一组质量浓度为78%,灰砂比分别为1∶4、1∶6、1∶8,养护龄期分别为3 d、7 d、14 d、28 d的胶结充填体进行巴西劈裂实验,分析了养护龄期与分层数对充填体强度、能量耗散及破坏规律的影响。结果表明:灰砂比一定时,不同分层的充填体的强度随养护龄期呈正相关关系;养护龄期一定时,强度与灰砂比呈正相关关系,分层会形成结构弱面,降低充填体强度。巴西劈裂过程中充填体的能量耗散随养护龄期的增长而增大,与强度变化特征一致;室内实验结果可以看出,充填体裂纹起裂点大多位于充填体中心点处,在破坏时主裂纹伴随无数微裂纹从中心点处开始萌生、扩展直至贯穿整个充填体,呈不规则形状向加载直径上扩散。不同分层充填体裂纹扩展较为连贯,部分充填体出现了分层界面局部错动的情况,断裂特征多为中心断裂与偏心断裂的复合式断裂。研究结果可为充填采矿设计、实际矿山充填提供理论支持。 展开更多

关键词 巴西劈裂 能量耗散 抗拉强度 胶结充填体损伤 裂纹扩展

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高应变率下花岗岩动态力学性能试验及数值模拟研究 被引量：5

8

作者 赵文博 邓丽梅 +2 位作者 赵大凯 王潇 刘殿书 《爆破》 CSCD 北大核心 2022年第3期10-15,共6页

实际工程中,岩石往往是在冲击荷载作用下发生拉伸破坏,与其在静态荷载作用下展现的力学性质会有明显区别,因此有必要对岩石的动态拉伸力学性能展开研究。首先使用SHPB装置对花岗岩试件进行不同冲击速度下的巴西劈裂试验,研究了高应变率... 实际工程中,岩石往往是在冲击荷载作用下发生拉伸破坏,与其在静态荷载作用下展现的力学性质会有明显区别,因此有必要对岩石的动态拉伸力学性能展开研究。首先使用SHPB装置对花岗岩试件进行不同冲击速度下的巴西劈裂试验,研究了高应变率下花岗岩的动态抗拉强度、破坏模式及应力波形曲线。同时基于HJC损伤模型利用LS-DYNA软件对动态劈裂试验进行了数值模拟,并与相近冲击速度下的室内试验结果进行对比,验证了HJC模型对于动态劈裂试验的适用性。结果表明:随着冲击速度的增加,花岗岩动态抗拉强度逐渐增大并与应变率近似为线性相关,破坏裂纹由I型向Y型转变。波形曲线幅值均随应变率增大而增大,其中入、反射波形逐渐趋于矩形,透射波波形由“W”形向“V”形转变。数值模拟下曲线波形及幅值与试验结果近似,在较低和较高冲击速度下,动态抗拉强度差值小于10%。研究结果表明HJC模型对于花岗岩动态劈裂拉伸试验的模拟在较低和较高冲击速度下适用。研究结果可以为今后动态拉伸试验有限元分析的模型选择提供参考。 展开更多

关键词 岩石动力学 巴西劈裂 高应变率 数值模拟 HJC模型

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基于水泥石拉伸试验的储气库水泥浆体系优选 被引量：1

9

作者 方仲旗 谭元铭 +4 位作者 严俊涛 王新强 侯凡 朱贵攀 廖世钊 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2023年第3期128-134,共7页

目前国内外常用巴西劈裂抗拉强度作为评价储气库水泥环封隔完整性的关键指标之一,但其测试过程中受加载点应力集中的影响导致测值偏低,进而无法设计、优选出满足储气库封隔完整性要求的水泥浆体系。文章根据储气库注气过程中水泥环受周... 目前国内外常用巴西劈裂抗拉强度作为评价储气库水泥环封隔完整性的关键指标之一,但其测试过程中受加载点应力集中的影响导致测值偏低,进而无法设计、优选出满足储气库封隔完整性要求的水泥浆体系。文章根据储气库注气过程中水泥环受周向拉伸应力的特点,研制了水泥石拉伸抗拉强度测试装置并提出了相应的测试方法,测试并分析了不同体系水泥石拉伸抗拉强度、巴西劈裂抗拉强度和抗压强度三者之间的关系,优选了满足XX储气库生产运行要求的水泥浆体系。研究结果表明:评价水泥环封隔完整性、优选水泥浆体系应采用拉伸抗拉强度作为关键指标之一,拉伸法解决了巴西劈裂法应力集中导致抗拉强度测值偏低的问题,其测得的抗拉强度比巴西劈裂法测得的要大40%,拉伸法拉压比为0.054~0.076,巴西劈裂法拉压比为0.038~0.055。该成果应用于XX储气库水泥浆体系优选研究,优选出10%胶乳水泥浆体系更能保证水泥环的封隔完整性,对储气库水泥浆体系优选研究和油气田“降本增效”具有重要借鉴意义。 展开更多

关键词 储气库 水泥石 抗拉强度 拉伸断裂 巴西劈裂 拉压比 体系优选

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盐岩巴西劈裂破坏声发射时序特征 被引量：5

10

作者 王伟超 张五交 +2 位作者 刘希亮 王利 李回贵 《科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第25期55-58,共4页

利用RMT-150B岩石力学多功能系统和声发射监测系统,对盐岩巴西劈裂破坏过程中的变形与强度特征和声发射特征进行试验研究。试验结果表明:盐岩巴西劈裂破坏在峰值前的变形特征也存在类似单轴抗压试验的压密阶段、弹性阶段、屈服阶段和破... 利用RMT-150B岩石力学多功能系统和声发射监测系统,对盐岩巴西劈裂破坏过程中的变形与强度特征和声发射特征进行试验研究。试验结果表明:盐岩巴西劈裂破坏在峰值前的变形特征也存在类似单轴抗压试验的压密阶段、弹性阶段、屈服阶段和破坏阶段;在压密和弹性阶段声发射事件较少,能量较小,进入塑性阶段后,声发射振铃计数迅速增加,能量增大;当荷载超过承载能力后,试件突然劈裂破坏,残余应力迅速消失。试验表明,可通过观察振铃计数、累计计数和能量判定试件破坏的前兆,为工程实践提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 盐岩 声发射 巴西劈裂 抗拉强度

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硬脆性页岩断裂韧性二维数值模拟研究 被引量：4

11

作者 张景轩 范晓 +3 位作者 陈波 刘向君 梁利喜 熊健 《复杂油气藏》 2019年第1期73-80,共8页

以四川盆地长宁地区龙马溪组的页岩为研究对象,采用真实破裂过程RFPA^(2D)数值分析软件,模拟人字形切槽巴西圆盘试件渐进破裂的整个过程,研究不同层理密度、层理角度以及层理力学性质等因素与页岩断裂韧性的关系,以及这些因素对裂缝前... 以四川盆地长宁地区龙马溪组的页岩为研究对象,采用真实破裂过程RFPA^(2D)数值分析软件,模拟人字形切槽巴西圆盘试件渐进破裂的整个过程,研究不同层理密度、层理角度以及层理力学性质等因素与页岩断裂韧性的关系,以及这些因素对裂缝前缘形态的影响,并探究断裂韧性与岩石脆性的关系。研究结果表明:断裂韧性随层理角度增加而先减小后增大;在层理角度相同的条件下,随着层理面力学性质增强,断裂韧性逐渐增大;当层理角度较小时,裂缝前缘随层理面发生转向,并且沿层理发生脆性剪切破坏;当层理角度大于40°时,层理面作用显著减弱,裂缝在延伸时前缘随层理出现转向和分叉,并在试样端部产生次生裂纹;层理密度较小时,裂缝在预置裂缝方向开裂后,受层理面影响转向层理面方向,最终贯穿圆盘,若角度增大,伴随有次生裂纹出现,若增大至80°以上时,裂缝穿过层理面,会出现转向和分叉;层理密度较大时,裂缝不均匀扩展现象增多,圆盘端部伴随产生的次生裂纹数量也逐渐增加;随着岩石的脆性指数增大,表现的断裂韧性减小,脆性指数有随角度先增大再减小的趋势。 展开更多

关键词 页岩 巴西劈裂 断裂韧性 裂缝转向 数值模拟

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TSL材料防护作用下砂岩动态抗拉性能的试验研究

12

作者 王世鸣 熊咸瑞 +3 位作者 王嘉琪 颜世军 吴秋红 翁磊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第21期192-199,218,共9页

TSL(thin spray-on liner)材料作为一种新型的支护材料,已经开始运用于矿山巷道等工程支护。TSL材料在支护过程中不可避免受到爆破开挖等动载荷的扰动。因此,对TSL作用下砂岩的静态和动态抗拉性能展开试验研究,试验考虑了TSL与砂岩的3... TSL(thin spray-on liner)材料作为一种新型的支护材料,已经开始运用于矿山巷道等工程支护。TSL材料在支护过程中不可避免受到爆破开挖等动载荷的扰动。因此,对TSL作用下砂岩的静态和动态抗拉性能展开试验研究,试验考虑了TSL与砂岩的3种接触面(光滑型和两种粗糙型接触面),每一接触面设置了3组TSL的支护厚度(1mm,3 mm和5 mm),其中动载试验采用超高速数字图像相关试验系统记录动态拉伸破坏过程和试样表面应变场变化过程。研究表明,静载和动载下,TSL材料对砂岩的抗拉强度和抗拉变形均有明显的提高作用。在静载下,随着TSL厚度和接触面粗糙度的增加,砂岩抗拉强度明显提升,次生裂纹减少,当TSL厚度超过3 mm后,随着厚度的增加,抗拉强度增加速率降低;在动载下,当接触面为光滑型时,只有当施加TSL的厚度达到5 mm,试样的抗拉强度和变形能力才有较好的提升,而当接触面为粗糙型时,支护效果受接触面粗糙度、TSL厚度和加载率三者共同影响,TSL能延缓砂岩起裂时间,当加载率超过一定值后,粗糙度和TSL厚度的增加对支护效果提升作用有所下降。 展开更多

关键词 TSL 砂岩 动载 巴西劈裂 数字图像相关

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三种岩石巴西劈裂及单轴压缩试验对比研究 被引量：3

13

作者 陈招军 王乐华 +2 位作者 金晶 黄强 龚家伟 《水力发电》 北大核心 2015年第11期34-38,共5页

利用RMT-150C岩石力学试验机,对取自雅砻江两河口水电站坝址的砂板岩、三峡库区的砂岩和宜昌城区的泥岩进行巴西劈裂和常规单轴压缩试验。结果表明:1 3种岩样的抗拉强度之比为1∶0.42∶0.16,劈裂破坏时,砂板岩和砂岩表现出脆性,泥岩表... 利用RMT-150C岩石力学试验机,对取自雅砻江两河口水电站坝址的砂板岩、三峡库区的砂岩和宜昌城区的泥岩进行巴西劈裂和常规单轴压缩试验。结果表明:1 3种岩样的抗拉强度之比为1∶0.42∶0.16,劈裂破坏时,砂板岩和砂岩表现出脆性,泥岩表现粘性。2 3种岩样应力-应变曲线峰前变形特征相似,力学性态稳定,峰后砂板岩和砂岩应力跌落迅速,脆性特征明显,而泥岩在峰后还保持较高的强度,属于塑性破坏。3 3种岩样各自的抗拉强度、抗压强度和变形参数均存在离散性。4 3种岩石单轴抗压强度远大于抗拉强度,且抗压强度分别为各自抗拉强度的7.438、14.867和8.38倍,且巴西劈裂条件下的弹性模量、泊松比远小于单轴压缩条件下的。 展开更多

关键词 岩石力学 巴西劈裂 单轴压缩 变形参数

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砂岩单轴压缩与劈裂破坏过程的损伤研究 被引量：3

14

作者 王钦亭 王云飞 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第4期54-58,7,共5页

在对赵固矿煤层顶板砂岩进行单轴压缩试验的基础上,结合颗粒流程序获得砂岩细观力学参数并采用编制的fish程序进行了单轴压缩和巴西劈裂试验,研究砂岩在压缩和劈裂破坏过程中的损伤演化机制。得到如下结论:压缩破坏在主控破裂面上接触... 在对赵固矿煤层顶板砂岩进行单轴压缩试验的基础上,结合颗粒流程序获得砂岩细观力学参数并采用编制的fish程序进行了单轴压缩和巴西劈裂试验,研究砂岩在压缩和劈裂破坏过程中的损伤演化机制。得到如下结论:压缩破坏在主控破裂面上接触力集中传递,在损伤区接触力向临近岩体转移,劈裂破坏中接触力在劈裂方向由圆盘边缘向内扩散,垂直劈裂方向由圆盘中心向边缘逐渐减小;压缩破坏砂岩损伤发展经历弥散分布、聚集成核、形成局部裂隙和宏观裂纹贯通失稳4个阶段;劈裂破坏中损伤分布在劈裂径向一定宽度范围内,微裂纹从受力复杂的圆盘边缘萌生沿着径向不断发展并突然贯通。 展开更多

关键词 砂岩 单轴压缩 巴西劈裂 应力应变 损伤演化

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基于三次样条插值法的光弹性巴西劈裂试验 被引量：2

15

作者 郑旭 刘树新 +1 位作者 邢杰 张东杰 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第S01期140-146,共7页

巴西劈裂试验过程中,应力场的变化规律难以准确分析。光弹性实验可以直观地反映出应力场的实时变化规律。通过光弹实验模拟巴西劈裂试验的过程,依据等差线图像可分析出应力的变化规律。采用三次样条插值法来获取等差值与等倾度的全场数... 巴西劈裂试验过程中,应力场的变化规律难以准确分析。光弹性实验可以直观地反映出应力场的实时变化规律。通过光弹实验模拟巴西劈裂试验的过程,依据等差线图像可分析出应力的变化规律。采用三次样条插值法来获取等差值与等倾度的全场数据,结合剪应力差法实现全场应力的自动化计算。同时,采用PFC3D对试验过程进行模拟,计算出岩石的抗拉强度为0.87 MPa,通过最大载荷公式验证其准确性。对比350 N压力下的光弹计算结果与数值模拟计算结果,两者的误差不超过3%。 展开更多

关键词 巴西劈裂 光测力学 三次样条插值法 数值计算 应力分析

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松软煤体巴西劈裂试验研究及应用 被引量：2

16

作者 林峰 荣浩宇 《煤矿安全》 北大核心 2017年第5期61-63,68,共4页

为了获得厚径比和含水率对松软煤体劈裂强度的影响规律,以淮南矿业集团新庄孜煤矿66207工作面松软煤体为研究对象,进行不同厚径比和不同含水率条件下型煤的巴西劈裂试验,并将实验结果代入考虑垫条与试样接触角的抗拉公式计算。试验结果... 为了获得厚径比和含水率对松软煤体劈裂强度的影响规律,以淮南矿业集团新庄孜煤矿66207工作面松软煤体为研究对象,进行不同厚径比和不同含水率条件下型煤的巴西劈裂试验,并将实验结果代入考虑垫条与试样接触角的抗拉公式计算。试验结果表明:含水率相近时,随着试样厚径比的增大,抗拉强度逐渐减小,厚径比-抗拉强度曲线下降趋势不断减缓,厚径比大于0.6后曲线近似水平;厚径比相同时,随着含水率增加,煤样抗拉强度总体呈下降趋势。 展开更多

关键词 松软煤体 厚径比 含水率 巴西劈裂 抗拉强度

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盐岩巴西劈裂疲劳变形和强度特性研究 被引量：2

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作者 王伟超 刘希亮 苏承东 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期305-313,共9页

在RMT-150B岩石力学试验机上对盐岩进行了常规巴西劈裂试验、恒荷载疲劳法和变荷载疲劳法疲劳试验，并对破坏试件断口形貌进行电镜扫描．试验结果表明：对于盐岩等较软岩或软岩，开展巴西劈裂试验时，采用平板劈裂法时常规数据处理方法... 在RMT-150B岩石力学试验机上对盐岩进行了常规巴西劈裂试验、恒荷载疲劳法和变荷载疲劳法疲劳试验，并对破坏试件断口形貌进行电镜扫描．试验结果表明：对于盐岩等较软岩或软岩，开展巴西劈裂试验时，采用平板劈裂法时常规数据处理方法造成结果偏差较大，采用钢丝劈裂法时常规数据处理后结果相对更准确；常规劈裂试验的变形特征与单轴压缩基本相似，包括压密、弹性、屈服和破坏4个阶段；恒荷载疲劳法曲线垂直变形和水平变形都包括“疏-密-疏”3个阶段；变荷载疲劳法荷载-变形曲线并不受常规劈裂过程曲线控制，破坏时的变形量甚至大于常规劈裂试验的变形量，从第2级平均荷载开始，变形量、滞回环数与平均荷载水平都呈现近似线性增长． 展开更多

关键词 盐岩 岩石力学 巴西劈裂 抗拉强度

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层状页岩巴西劈裂破坏特征颗粒流模拟研究

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作者 黄薇 闫治涛 +3 位作者 孙峰 赵兵兵 薛世峰 周博 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第6期74-82,共9页

页岩储层是非常规油气资源开发研究的热点之一,层理面性质对页岩的力学行为有重要影响。针对层状页岩巴西劈裂载荷下的破裂特征,采用颗粒流软件研究层理面倾角、黏结强度比值及天然裂缝等因素对层状页岩巴西劈裂试验抗拉强度及破裂模式... 页岩储层是非常规油气资源开发研究的热点之一,层理面性质对页岩的力学行为有重要影响。针对层状页岩巴西劈裂载荷下的破裂特征,采用颗粒流软件研究层理面倾角、黏结强度比值及天然裂缝等因素对层状页岩巴西劈裂试验抗拉强度及破裂模式的影响,结合颗粒细观力链及裂纹动态变化过程分析页岩细-宏观破裂演化机制。结果表明:层状页岩巴西劈裂试样呈现3种破坏模式:页岩基质劈裂拉伸破坏、沿层理的劈裂拉伸破坏和沿层理和页岩基质的拉伸、剪切复合型破坏;微裂纹萌生于圆盘顶部与底部加载处,峰值荷载后,微裂纹扩展贯通并出现较为密集的力链直至岩石形成宏观破坏;层理面黏结强度比值的大小影响着试样的破坏形态与峰值强度;随着层理角度的增加,抗拉强度逐渐减小;考虑天然裂缝的影响后页岩的抗拉强度更低,裂纹扩展模式更为复杂。 展开更多

关键词 层状页岩 巴西劈裂 破坏特征 颗粒流 细-宏观演化

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N_(2)/CO_(2)混合气注入对页岩力学特性影响规律研究

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作者 吴迪 徐绍桐 +2 位作者 苗丰 翟文博 耿岩岩 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期176-185,共10页

工业废气经脱硫注氨处理后,气体主要成分为N_(2)/CO_(2)。基于减少能源消耗,利用页岩储层有效封存CO_(2)的思想,开展N_(2)/CO_(2)混合气注入对页岩力学特性影响规律研究。以四川省龙马溪组黑色露头页岩为试验研究对象,开展恒温恒压条件... 工业废气经脱硫注氨处理后,气体主要成分为N_(2)/CO_(2)。基于减少能源消耗,利用页岩储层有效封存CO_(2)的思想,开展N_(2)/CO_(2)混合气注入对页岩力学特性影响规律研究。以四川省龙马溪组黑色露头页岩为试验研究对象,开展恒温恒压条件下,不同浓度配比N_(2)/CO_(2)混合气注入页岩试验,利用单轴压缩试验和巴西劈裂试验,分析N_(2)/CO_(2)混合气中CO_(2)浓度对于页岩力学特性的影响。研究结果表明:页岩试件经N_(2)/CO_(2)二元混合气浸泡后,混合气中随CO_(2)浓度的增加和相变,试件孔隙增长率呈现先增大后减小趋势,孔隙增长率为34.91%~110.6%;页岩试件的强度和泊松比先降低后增大,弹性模量先增大后降低,单轴抗压强度损失率为37.5%~69.1%,抗拉强度损失率为35.3%~85.4%,弹性模量增幅37.5%~54.7%,泊松比损失率为11.8%~20.6%;混合气中CO_(2)浓度和相态变化对页岩损伤强度有较大影响,损伤因子先增大后降低,页岩表现出明显脆性破坏特征,主要破坏模式为劈裂破坏。初步分析表明:页岩在混合气作用下孔隙结构发生改变。当CO_(2)为气态时,页岩吸附CO_(2),孔隙产生范德华力,使页岩基质膨胀,天然孔裂隙扩展,孔隙增幅加大,强度降低;当CO_(2)为超临界状态时,混合气中SC-CO_(2)(超临界二氧化碳)对页岩有机矿物质溶解能力,随SC-CO_(2)浓度增加而减弱,孔隙增幅降低,强度衰减率降低。混合气中SC-CO_(2)浓度为11.33 mol/L时,溶解有机质能力最强,页岩孔隙度最大,脆性最高,力学性质劣化效果最明显。 展开更多

关键词 CO_(2)封存 N_(2)/CO_(2)混合气 页岩力学特性 单轴压缩 巴西劈裂

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含层理构造的非均质片麻岩巴西劈裂试验及离散单元法数值模拟研究 被引量：36

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作者 谭鑫 HEINZ Konietzky 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期938-946,共9页

为了研究岩石各向异性及非均质性对其破坏形式的影响,对含层理构造的非均质片麻岩进行了多组加载角度的巴西劈裂试验,获得不同层理方向片麻岩试件"抗拉强度"。其计算"抗拉强度"随着层理方向与加载方向夹角减小而迅... 为了研究岩石各向异性及非均质性对其破坏形式的影响,对含层理构造的非均质片麻岩进行了多组加载角度的巴西劈裂试验,获得不同层理方向片麻岩试件"抗拉强度"。其计算"抗拉强度"随着层理方向与加载方向夹角减小而迅速减小,当层理方向平行于加载方向时,计算"抗拉强度"可认为是片麻岩软弱层理面间的抗拉强度;当层理方向垂直于加载方向时,计算"抗拉强度"可认为是片麻岩岩石矿物基质的等效抗拉强度;当层理方向与加载方向夹角小于90°时,则属于拉–剪复合破坏形式,是片麻岩各向异性和非均质性共同作用的结果,此时对计算"抗拉强度"的应用需要特别谨慎。用UDEC程序建立离散单元数值模型,利用随机分布的条状块体集合,通过设置层理界面和矿物颗粒之间的接触参数,模拟层理构造对片麻岩破坏的影响。数值模拟与试验结果吻合较好,解释了劈裂破坏形式产生的机制,揭示岩石在荷载状态下的破裂过程是裂纹从萌生初期的无序分布,到受微观构造影响而有序集中的自组织过程。 展开更多

关键词 岩石力学 巴西劈裂试验 各向异性 非均质性 离散单元法 数值模拟 层理构造

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