岩土破损力学:理想脆弹塑性模型 被引量：110

1

作者 沈珠江 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期253-257,共5页

岩土破损力学把结构性岩土材料抽象成由胶结强的胶结块和无胶结的软弱带组成的二元结构体 ,变形过程中胶结块逐步破损并向软弱带转化。从不均质材料的均匀化理论出发推导了破损参数的演化规律 。

关键词 岩土材料 破损力学 本构模型 不均匀介质

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岩土破损力学与双重介质模型 被引量：55

2

作者 沈珠江 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2002年第4期1-6,共6页

建议了一种新的岩土材料力学分析理论—岩土破损力学,并将岩土材料抽象为由结构块和结构带组成的双重介质材料.通过两个具体的双重介质模型说明该理论能解释许多结构性岩土材料所特有的力学现象.

关键词 破损力学 双重介质模型 岩土材料

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结构性土的二元介质模型 被引量：34

3

作者 刘恩龙 沈珠江 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期391-395,共5页

本文在岩土破损力学的理论框架内,认为弹脆性元在破损以前的变形特性可以用理想的弹性材料描述,弹脆性元破损后转化成的弹塑性元的变形和破坏特性可以用修正的剑桥模型来描述,通过引入反映破损过程的结构参数(破损参数和应力比),建立了... 本文在岩土破损力学的理论框架内,认为弹脆性元在破损以前的变形特性可以用理想的弹性材料描述,弹脆性元破损后转化成的弹塑性元的变形和破坏特性可以用修正的剑桥模型来描述,通过引入反映破损过程的结构参数(破损参数和应力比),建立了结构性土的二元介质模型。最后与人工制备结构性黏土的等向压缩试验和原状海积软土的三轴排水剪切试验进行对比,表明所建立的模型可以较好的描述结构性土的变形特性。 展开更多

关键词 破损力学 结构性土 二元介质模型 结构参数

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结构性土压缩曲线的数学模拟 被引量：19

4

作者 刘恩龙 沈珠江 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期615-620,共6页

在总结结构性土压缩特点的基础上,以岩土破损力学理论中的弹塑性元(软弱带)为参照状态,通过引入一个可以表征土体结构影响的结构状态参数ψ,建立了结构性土压缩曲线的数学表达式。通过结构性土的单轴压缩试验和等向压缩试验,验证了建议... 在总结结构性土压缩特点的基础上,以岩土破损力学理论中的弹塑性元(软弱带)为参照状态,通过引入一个可以表征土体结构影响的结构状态参数ψ,建立了结构性土压缩曲线的数学表达式。通过结构性土的单轴压缩试验和等向压缩试验,验证了建议的模型可以较好地模拟结构性土的压缩变形特性。由于建议的表达式可以反映结构性土的压缩曲线在e-ln p′坐标中的非线性,对于结构性土的沉降计算有一定的理论意义。 展开更多

关键词 结构性土 破损力学 压缩性

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岩土材料破损特性的颗粒流研究 被引量：13

5

作者 李凡 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期78-81,共4页

基于颗粒流理论,利用颗粒接触胶结本构模型,建立结构性岩土材料的颗粒流模型。通过颗粒流数值模拟试验,对结构性岩土材料破损的细观机理作了初步的研究。试验中采用胶结在一起的小圆盘去代替一个可破碎颗粒,再在可破碎颗粒之间施加适当... 基于颗粒流理论,利用颗粒接触胶结本构模型,建立结构性岩土材料的颗粒流模型。通过颗粒流数值模拟试验,对结构性岩土材料破损的细观机理作了初步的研究。试验中采用胶结在一起的小圆盘去代替一个可破碎颗粒,再在可破碎颗粒之间施加适当的胶结,形成结构性岩土材料试样。在试验过程中通过记录胶结破损的数目和空间位置,就可以直观反映结构性岩土材料破损特性。试验表明试样在低围压下压缩试验中应力应变曲线表现为软化型,伴随剪切带的形成,有必要区分体积破损率和面积破损率。试样在高围压下压缩试验应力应变曲线表现为硬化型,没有明显的剪切带形成,表现为体积破损。分析表明颗粒流方法是研究岩土材料破损特性的一个有力工具。 展开更多

关键词 岩土材料 破损力学 颗粒流 细观力学

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岩土破损力学:结构块破损机制与二元介质模型 被引量：13

6

作者 刘恩龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期13-22,137,共11页

沈珠江等在总结岩土材料的基本特性、分析理论和研究方法的基础上,提出了岩土破损力学理论框架和二元介质模型概念。基于岩土二元介质模型思想,近年来在试验、理论和数值模拟方面对结构性岩土材料进行了详细研究。通过对棒状和棱柱状结... 沈珠江等在总结岩土材料的基本特性、分析理论和研究方法的基础上,提出了岩土破损力学理论框架和二元介质模型概念。基于岩土二元介质模型思想,近年来在试验、理论和数值模拟方面对结构性岩土材料进行了详细研究。通过对棒状和棱柱状结构块试件的平面试验,探讨了结构性岩土材料的破损机制,并发现了在受荷过程中结构块逐渐破损并转化为软弱带二者共同抵抗外部作用,即验证了二元介质模型对结构性岩土材料力学抽象的正确性;扩展了岩土二元介质模型对岩土材料的脆性变化进行了模拟,并与结构性土和砂岩的三轴试验结果进行了验证;基于二元介质模型概念,发展了一种模拟岩土材料破损过程的细观数值方法,同时提出了适用于结构性岩土材料的强度准则。 展开更多

关键词 二元介质模型 破损力学 结构块 结构性土 试验 细观数值分析 强度准则

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岩土破损力学的系统论基础 被引量：9

7

作者 陈铁林 沈珠江 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z2期21-26,共6页

天然岩土材料与其它材料的根本不同点在于它的结构性,而形成结构性的根本原因在于胶结的不均匀性。胶结强的部位形成结构体,胶结弱的部位形成结构面。岩土材料是由结构体和破损带组成的二元介质。本文分析了岩土材料的系统特性,对岩土... 天然岩土材料与其它材料的根本不同点在于它的结构性,而形成结构性的根本原因在于胶结的不均匀性。胶结强的部位形成结构体,胶结弱的部位形成结构面。岩土材料是由结构体和破损带组成的二元介质。本文分析了岩土材料的系统特性,对岩土破损力学进行了介绍,从非线性科学的角度阐述了岩土破损力学的系统论基础。 展开更多

关键词 岩土破损力学 系统论

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初始应力各向异性结构性土的二元介质模型 被引量：11

8

作者 刘恩龙 罗开泰 张树祎 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期3103-3109,共7页

天然岩土材料具有结构性和各向异性。在岩土破损力学的理论框架下,建立了初始应力各向异性结构性土的二元介质模型。岩土破损力学把结构性岩土材料抽象成由胶结强的胶结块(胶结元)和无胶结的软弱带(摩擦元)组成的二元结构体,变形过程中... 天然岩土材料具有结构性和各向异性。在岩土破损力学的理论框架下,建立了初始应力各向异性结构性土的二元介质模型。岩土破损力学把结构性岩土材料抽象成由胶结强的胶结块(胶结元)和无胶结的软弱带(摩擦元)组成的二元结构体,变形过程中胶结块逐步破损并向软弱带转化。假定胶结块为横观各向同性的理想弹脆性体,胶结块破损后转化成的软弱带为可用邓肯-张模型描述的非线性弹性体。通过引入考虑各向异性影响的破损率和局部应变系数,建立了初始应力各向异性结构性土的二元介质本构模型,并给出了模型参数的确定方法。最后给出了模型的表现,且通过人工制备初始应力各向异性结构性土的三轴压缩试验结果验证了模型的适用性。计算结果表明,所提出的本构模型可以较好地模拟初始应力各向异性结构性土的应力-应变和体积变形特性。 展开更多

关键词 各向异性 结构性土 破损力学 二元介质模型

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结构性土二元介质本构模型及破损率影响因素的研究 被引量：5

9

作者 李宏儒 胡再强 +1 位作者 赵凯 张龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期67-72,共6页

岩土类材料是非均质的具有微缺陷的天然材料,岩土破损力学将岩土材料抽象成由结构块和结构带组成的非均质二元结构体。破损率演化方程反映了岩土材料在外部荷载作用下,结构块向结构带动态变化程度的过程。从细观尺度上分析结构性土体变... 岩土类材料是非均质的具有微缺陷的天然材料,岩土破损力学将岩土材料抽象成由结构块和结构带组成的非均质二元结构体。破损率演化方程反映了岩土材料在外部荷载作用下,结构块向结构带动态变化程度的过程。从细观尺度上分析结构性土体变形、破坏过程发展机制,揭示土体在荷载作用下结构块向结构带转化的过程。最后,针对杨陵黄土,通过三轴剪切试验,研究围压、含水率对破损率演化规律的影响。研究结果表明,单参数模型的破损率与围压和含水率没有关系,使从实验上证明参数模型的破损率是大主应变的函数。 展开更多

关键词 结构性土 破损力学 二元介质模型 破损过程 破损率

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循环荷载作用下岩石的二元介质模型 被引量：5

10

作者 刘恩龙 张建海 +2 位作者 何思明 张世殊 葛科 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2013年第9期6-12,16,共8页

根据岩土破损力学理论,针对岩石材料提出了一个考虑循环荷载作用的二元介质本构模型。二元介质模型认为加载过程中胶结元逐渐破损转化为摩擦元,二者共同抵抗外部荷载作用。胶结元在破损以前的应力应变特性可以用理想的弹脆性模型来描述... 根据岩土破损力学理论,针对岩石材料提出了一个考虑循环荷载作用的二元介质本构模型。二元介质模型认为加载过程中胶结元逐渐破损转化为摩擦元,二者共同抵抗外部荷载作用。胶结元在破损以前的应力应变特性可以用理想的弹脆性模型来描述,胶结元破损后转化成的摩擦元的应力应变特性可以用理想弹塑性模型来描述。通过引入破损参数(破损率和应变集中系数),提出一个考虑循环荷载作用的岩石的二元介质模型。最后与砂岩岩样的单调加载和循环加载条件下的试验结果进行了对比。表结果明:所建立的模型具有较好的适用性。 展开更多

关键词 破损力学 岩石 二元介质模型 破损参数 循环荷载

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岩样变形特性的二元介质模拟 被引量：5

11

作者 刘恩龙 黄润秋 何思明 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期1237-1242,共6页

围压低时岩石材料表现为应变软化,其合理描述对岩石工程非常重要。在岩土破损力学的理论框架内,认为加载过程中胶结元逐渐破损转化为摩擦元,二者共同抵抗外部荷载作用,胶结元(胶结块)在破损以前的应力应变特性可以用理想的弹脆性材料描... 围压低时岩石材料表现为应变软化,其合理描述对岩石工程非常重要。在岩土破损力学的理论框架内,认为加载过程中胶结元逐渐破损转化为摩擦元,二者共同抵抗外部荷载作用,胶结元(胶结块)在破损以前的应力应变特性可以用理想的弹脆性材料描述,胶结元破损后转化成的摩擦元(软弱带)的应力应变特性可以用硬化型弹塑性模型来描述。通过引入反映破损过程的破损参数(破损率和应变集中系数),建议了一个岩石材料的二元介质模型。最后与砂岩岩样的三轴试验结果进行了对比,表明所建议的模型具有较好的适用性。 展开更多

关键词 破损力学 岩石 二元介质模型 破损参数

原文传递

基于结构应力法的钢管混凝土焊接接头疲劳评估

12

作者 李西安 王亦军 雷成 《信阳师范学院学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第1期150-155,共6页

裂纹尖端应力的奇异性导致传统疲劳评估法和部分标准对焊接结构疲劳寿命预测精度不够,影响工程结构可靠性。裂纹扩展是焊趾或焊根所在截面外载荷驱动造成的,基于焊缝处力平衡关系提出结构应力法。该方法将单元节点力转换成线力,并综合... 裂纹尖端应力的奇异性导致传统疲劳评估法和部分标准对焊接结构疲劳寿命预测精度不够,影响工程结构可靠性。裂纹扩展是焊趾或焊根所在截面外载荷驱动造成的,基于焊缝处力平衡关系提出结构应力法。该方法将单元节点力转换成线力,并综合考虑不同焊接接头类型、板材厚度和加载模式。运用断裂力学理论将微小复杂裂纹扩展至疲劳失效全过程统一起来,以等效结构应力幅值推导出主S-Nd曲线疲劳评估表达式。采用不同单元仿真试件证明了结构应力法具有网格不敏感力学特征,与试验数据对比,焊缝的薄弱位置和实际疲劳裂纹一致,验证了结构应力法具有较高的疲劳预测精度。钢管混凝土焊接结构验证了结构应力法在疲劳寿命评估时具有有效性和可靠性。 展开更多

关键词 断裂力学 结构应力法 钢管混凝土(CFST) 单元网格不敏感 主S-Nd曲线 疲劳评估

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结构性黏土的二元介质渗流模型 被引量：3

13

作者 邓刚 沈珠江 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期1414-1419,共6页

在岩土破损力学理论的框架内,将结构性黏土看作由不同渗透性能的结构块和结构带组成的二元介质材料,建立了结构性黏土的二元介质渗流模型。进行了一维固结计算,结果说明该模型能与现有二元介质应力应变关系配套进行变形和渗流耦合分析,... 在岩土破损力学理论的框架内,将结构性黏土看作由不同渗透性能的结构块和结构带组成的二元介质材料,建立了结构性黏土的二元介质渗流模型。进行了一维固结计算,结果说明该模型能与现有二元介质应力应变关系配套进行变形和渗流耦合分析,并能较好地描述结构性黏土的固结过程。 展开更多

关键词 破损力学 结构性黏土 二元介质 渗流 固结

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水平构造应力影响下采场端部应力分析 被引量：1

14

作者 张风达 张玉军 +2 位作者 樊振丽 李磊 宋业杰 《煤矿开采》 北大核心 2015年第1期5-7,共3页

基于Westergaard应力函数求解采场端部应力分量的基础,考虑水平构造应力的影响,对应力函数进行修正,求解出最大最小主应力,并对修正前后的最大主应力进行比较分析。结果表明:平面应力状态下,由于构造应力的作用,最大主应力在与煤壁呈一... 基于Westergaard应力函数求解采场端部应力分量的基础,考虑水平构造应力的影响,对应力函数进行修正,求解出最大最小主应力,并对修正前后的最大主应力进行比较分析。结果表明:平面应力状态下,由于构造应力的作用,最大主应力在与煤壁呈一定角度的位置应力集中明显,且沿煤壁水平方向出现一定程度的应力增大,而采空区方向应力卸压程度略微增大。因此,水平构造应力小于远场垂直应力的情况下,采场端部沿煤壁方向一定程度的应力增加,增大了底板破坏深度,使得煤层底板突水的危险性相应增加,为底板突水预测研究提供一定的依据。 展开更多

关键词 Westergaard应力函数 断裂力学 构造应力 采矿工程

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冻土二元介质模型探讨——以-6℃冻结粉土为例 被引量：8

15

作者 张德 刘恩龙 +1 位作者 刘星炎 宋丙堂 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期82-90,共9页

二元介质模型已成功用于模拟未冻结岩土材料,比如岩石、均质或各向异性结构性土、超固结黏土、堆石料以及黄土。类似地,为了探讨冻土的应力应变关系,此处引入二元介质模型来模拟其应力应变关系。基于岩土破损力学理论框架和二元介质模... 二元介质模型已成功用于模拟未冻结岩土材料,比如岩石、均质或各向异性结构性土、超固结黏土、堆石料以及黄土。类似地,为了探讨冻土的应力应变关系,此处引入二元介质模型来模拟其应力应变关系。基于岩土破损力学理论框架和二元介质模型概念,将饱和冻结粉土抽象成具有强胶结特性的胶结元（冻土骨架）和无胶结特性的摩擦元（融土骨架）,胶结元在一定围压下会产生压碎和压融现象,随围压的增大逐步破损并向摩擦元转化,二者共同承担外荷载。在-6℃和0.3~15.0 MPa围压下对冻结粉土进行了一系列低温三轴压缩试验,结果表明：随变形的增大,应力应变曲线均呈三阶段变化,分别是线弹性阶段、弹塑性阶段和应变软化阶段;强度随围压的增大呈先增大后减小的趋势,极限强度对应下的围压称为临界围压,且临界围压下的软化现象最不明显。通过细观角度运用二元介质模型概念探讨了冻土变形破损机理,在非均质材料均匀化理论基础上建立了冻土二元介质模型,讨论了破损率函数演化规律。理论与试验结果对比表明,所建立的模型可以较好地模拟冻土的应变硬化和软化现象。 展开更多

关键词 岩土破损力学 冻结粉土 二元介质模型 破损机制 胶结元 摩擦元

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高压辊磨机粉碎行为研究进展 被引量：12

16

作者 魏波 张宪伟 +3 位作者 李丽匣 马廷斌 张强 袁致涛 《有色金属（选矿部分）》 CAS 北大核心 2022年第6期25-34,55,共11页

高压辊磨机粉碎原理为层压粉碎,具有处理量大、节能高效等特点。与传统破碎方式相比,高压辊磨机粉碎产品细粒级含量高、微裂纹发育、矿物解离度高、邦德球磨功指数低,还有助于下游选别或浸出作业。随着辊面抗压强度和抗磨蚀性能不断增强... 高压辊磨机粉碎原理为层压粉碎,具有处理量大、节能高效等特点。与传统破碎方式相比,高压辊磨机粉碎产品细粒级含量高、微裂纹发育、矿物解离度高、邦德球磨功指数低,还有助于下游选别或浸出作业。随着辊面抗压强度和抗磨蚀性能不断增强,高压辊磨机已经广泛应用于冶金矿山领域,如金刚石与围岩解离、球团原料铁精矿预处理、金属矿磨前(超)细碎、(半)自磨工艺顽石破碎等。高压辊磨机的成功应用与其粉碎行为密切相关。依次从高压辊磨机的研发背景、工作原理、辊面压力分布、宏观粉碎过程、料床应力响应、粉碎产品特性等方面系统评述了高压辊磨机的粉碎行为,并分析了边缘效应和辊面磨损的产生机理、负面影响及其应对措施,旨在全面阐述高压辊磨机的粉碎行为。 展开更多

关键词 高压辊磨机 层压粉碎 应力响应 粉碎机理 局限性

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