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冻融循环作用下岩石疲劳损伤计算中关键问题的讨论 被引量：30
1
作者 贾海梁 项伟 +1 位作者 申艳军 杨更社 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期335-346,共12页
利用疲劳损伤理论来研究冻融循环条件下岩石的损伤累积在理论上是可行的。主要分析冻融疲劳损伤模型在计算自然条件下岩石冻融损伤时面临的主要问题,包括复杂多变的自然条件下如何简化、近似冻融循环作用,如何选取合适的物理量来计算损... 利用疲劳损伤理论来研究冻融循环条件下岩石的损伤累积在理论上是可行的。主要分析冻融疲劳损伤模型在计算自然条件下岩石冻融损伤时面临的主要问题,包括复杂多变的自然条件下如何简化、近似冻融循环作用,如何选取合适的物理量来计算损伤变量,及如何计算多种机制作用下岩石的冻融损伤。经过分析认为:研究自然条件下的昼夜循环和年度循环对人类工程活动意义最大,根据岩石中饱和度的高低和岩石中未冻水迁移速率的快慢,可分别将昼夜循环和年度循环划分并等效为高周或低周疲劳荷载;冻融循环条件下岩石孔隙率的变化可直接反映冻融损伤的特征,利用缺陷面积和残余应变定义的损伤变量其本质是相同的,均可用孔隙率计算得来;建立冻融循环作用下砂岩的高周疲劳损伤模型和低周疲劳损伤模型,利用模型进行分析表明,在计算自然条件下岩石的冻融损伤时高周疲劳荷载的作用是不可忽略的,并且低周疲劳和高周疲劳荷载的作用顺序具有显著的影响。 展开更多
关键词 岩石力学 冻融循环作用 疲劳损伤 疲劳荷载 损伤变量 表征单元体 荷载作用顺序
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以损伤变量为特征的岩石损伤理论研究进展 被引量：25
2
作者 刘红岩 王根旺 陈福刚 《爆破》 CSCD 2004年第1期9-12,共4页
　从损伤变量定义的方法入手,讨论了基于不同的损伤变量定义方法及其相应的损伤模型。通过对损伤变量从纯唯象的定义方法到考虑裂纹细观的定义方法的探讨,说明了损伤模型的发展趋势。
关键词 损伤变量 岩石工程 损伤模型 数值模拟 本构方程
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混凝土的连续损伤模型和弥散裂缝模型 被引量：19
3
作者 吴建营 李杰 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1428-1432,共5页
将经典的混凝土弥散裂缝模型应用到所建议的一类基于能量的弹塑性损伤本构模型的统一理论框架中 ,并推导了剪切模量和剪力保持因子与受剪损伤变量的关系式 .模型可以直接应用于多维应力状态下 ,避免了弥散裂缝模型中存在的参数经验取值... 将经典的混凝土弥散裂缝模型应用到所建议的一类基于能量的弹塑性损伤本构模型的统一理论框架中 ,并推导了剪切模量和剪力保持因子与受剪损伤变量的关系式 .模型可以直接应用于多维应力状态下 ,避免了弥散裂缝模型中存在的参数经验取值问题 .最后 ,通过一个钢筋混凝土单向板的数值算例 ,验证了模型的有效性 . 展开更多
关键词 混凝土 弥散裂缝模型 连续损伤模型 损伤变量
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基于3D-DIC的砂岩裂纹扩展及损伤监测试验研究 被引量：21
4
作者 范杰 朱星 +2 位作者 胡桔维 唐垚 贺春蕾 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1009-1019,共11页
裂纹监测对岩石损伤演化的认识至关重要。为研究岩石裂纹扩展及损伤变形特性,开展了含不同倾角(0°~90°)预制裂隙的标准细黄砂岩样的单轴压缩试验。利用三维数字图像相关技术(3D-DIC)获取岩样三维空间坐标下的应变分布,并结合... 裂纹监测对岩石损伤演化的认识至关重要。为研究岩石裂纹扩展及损伤变形特性,开展了含不同倾角(0°~90°)预制裂隙的标准细黄砂岩样的单轴压缩试验。利用三维数字图像相关技术(3D-DIC)获取岩样三维空间坐标下的应变分布,并结合声发射从光学与声学的角度监测了裂纹的扩展演化。由此提出了一种裂纹主应变的计算方法,定量表征岩石劣化的损伤变量D值。最后,探讨了由声发射与损伤变量D值确定岩样特征强度的影响因素。结论如下:(1)裂纹主应变反映了岩样受荷过程中同源裂纹在时间上的变化速率与空间上的扩展趋势,能较好地表征岩石的开裂行为;(2)声发射适用于确定岩样的起裂应力,不适用于损伤应力的确定,损伤变量D值所确定的起裂应力滞后于声发射,但适用于损伤应力特征值的确定;(3)结合声发射与DIC技术确定的归一化起裂应力范围为0.63~0.94、归一化损伤应力的范围为0.83~0.99;(4)预有裂隙会影响岩石的材料力学性能。随着倾角的增加,岩石的起裂应力、损伤应力及峰值应力呈增长的趋势,由于难以形成局部应变场聚集,裂纹的萌生与起裂更加困难。结果表明,3D-DIC技术的利用可以提高对岩石开裂行为的理解,对岩石的损伤监测与判识更有重要的意义。 展开更多
关键词 3D-DIC技术 预制裂隙 特征强度 损伤变量 裂纹监测
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原状黄土硬化屈服的损伤试验研究 被引量：9
5
作者 雷胜友 唐文栋 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期73-77,共5页
进行了原状黄土三轴剪切试验过程中的CT扫描,结合CT数据与应力-应变曲线,利用损伤理论方法解释了土硬化屈服破坏过程。提出了损伤应力和应变门槛值的确定方法,并定义了六种损伤变量(横观各向同性有效弹性模量损伤变量、简单有效弹性模... 进行了原状黄土三轴剪切试验过程中的CT扫描,结合CT数据与应力-应变曲线,利用损伤理论方法解释了土硬化屈服破坏过程。提出了损伤应力和应变门槛值的确定方法,并定义了六种损伤变量(横观各向同性有效弹性模量损伤变量、简单有效弹性模量损伤变量、密度损伤变量、体积损伤变量、体积密度损伤变量、面积密度损伤变量),在此基础上得出了硬化屈服损伤过程中的损伤演化曲线和演化方程。 展开更多
关键词 黄土 结构强度 CT扫描 损伤变量
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煤岩损伤研究的CT扫描技术发展现状及展望 被引量：11
6
作者 文虎 樊世星 +3 位作者 马砺 郭军 程小蛟 童校长 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期44-51,共8页
CT扫描技术因其无损伤、高分辨率、数字化等优点被广泛应用于煤岩损伤研究领域,为促进煤岩损伤理论研究的深入,从CT扫描技术着眼,基于前期文献调研,总结归纳了煤岩损伤领域该技术及装备的发展历程,回顾了利用CT扫描试验进行煤岩损伤表... CT扫描技术因其无损伤、高分辨率、数字化等优点被广泛应用于煤岩损伤研究领域,为促进煤岩损伤理论研究的深入,从CT扫描技术着眼,基于前期文献调研,总结归纳了煤岩损伤领域该技术及装备的发展历程,回顾了利用CT扫描试验进行煤岩损伤表征的研究进展,主要包括:煤岩损伤程度的CT图像和CT数表征,损伤变量的CT数定义,以及满足工程实践的煤岩损伤本构方程的构建。在此基础上,分析了当前技术条件下利用CT扫描技术进行煤岩损伤研究所遇到的问题,指出提高CT图像时空分辨率、改进图像处理软件、开发新型图像重构算法、研发与CT系统相适应的复杂应力加载系统,将会对煤岩损伤研究的发展起到更大的作用。 展开更多
关键词 计算机断层扫描 煤岩损伤 损伤变量 应力-应变 本构方程
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不同初始瓦斯压力下煤体动力学特性及其劣化特征 被引量：10
7
作者 王磊 陈礼鹏 +5 位作者 刘怀谦 朱传奇 李少波 范浩 张帅 王安铖 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期144-158,共15页
为探究不同初始瓦斯压力下煤体动力学特性及其劣化规律,利用自主研发的含瓦斯煤岩动静组合加载试验系统对含瓦斯煤开展冲击压缩试验,结合CT扫描系统分析了含瓦斯煤内部裂隙的扩展演化规律,并基于不同初始瓦斯压力下冲击煤样内部裂隙率... 为探究不同初始瓦斯压力下煤体动力学特性及其劣化规律,利用自主研发的含瓦斯煤岩动静组合加载试验系统对含瓦斯煤开展冲击压缩试验,结合CT扫描系统分析了含瓦斯煤内部裂隙的扩展演化规律,并基于不同初始瓦斯压力下冲击煤样内部裂隙率增量定量表征了其细观损伤程度,探讨了冲击荷载作用下含瓦斯煤宏观力学参量劣化规律。研究结果表明:(1)冲击荷载作用下含瓦斯煤动态应力-应变曲线无明显压密阶段,分为线弹性阶段、塑性硬化阶段和破坏阶段,并发现随初始瓦斯压力升高,冲击煤样峰值强度、峰值应变和弹性模量均出现弱化现象;(2)瓦斯加剧了煤体内部裂隙的扩展和贯通,并根据CT扫描结果发现,含瓦斯煤冲击破坏模式主要以劈裂和层裂破坏为主,随初始瓦斯压力升高,两种破坏模式越显著,煤体内部裂隙数量及其损伤程度逐渐增大,空间裂隙网络更为复杂;(3)基于细观层面定义了损伤变量,得其值随初始瓦斯压力升高呈现二次函数上升,对比冲击载荷作用下煤体动态强度与以裂隙率增量定义损伤程度所得理论强度,验证了细观层面煤体裂隙率增量定义损伤变量的合理性,建立了含瓦斯煤细观劣化与宏观参量损失的内在联系。研究成果丰富了含瓦斯煤动力学基础理论,为矿井煤岩瓦斯复合动力灾害的防治提供了理论参考。 展开更多
关键词 含瓦斯煤 动力学特性 工业CT扫描 裂隙 损伤变量
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水压力作用下三峡库区侏罗系软岩损伤演化特性研究 被引量：9
8
作者 潘永亮 简文星 +3 位作者 杨光辉 张海艳 张树坡 李林均 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期693-701,共9页
为研究不同库水深度处侏罗系软岩的损伤演化特性,对三峡库区侏罗系泥质粉砂岩进行了不同水压力状态下的MTS三轴压缩声发射试验,建立了基于声发射振铃计数考虑水致初始损伤的损伤演化方程,对水压力作用下侏罗系软岩的力学劣化特性、损伤... 为研究不同库水深度处侏罗系软岩的损伤演化特性,对三峡库区侏罗系泥质粉砂岩进行了不同水压力状态下的MTS三轴压缩声发射试验,建立了基于声发射振铃计数考虑水致初始损伤的损伤演化方程,对水压力作用下侏罗系软岩的力学劣化特性、损伤演化阶段和损伤演化特征值进行了分析,结果表明:随着水压力增大(0 MPa到1 MPa),软岩的起裂应力、损伤应力、峰值应力、残余应力以及弹性模量整体均呈现出减小的趋势,减小幅度分别为74.2%、66.9%、62.4%、43.4%、51.9%;侏罗系软岩的损伤演化过程可分为损伤形成阶段、损伤稳定发展阶段、损伤破坏阶段和损伤破坏后阶段,各个损伤阶段与裂隙扩展阶段基本保持同步;损伤演化特征值能够定量地反映水压力对侏罗系软岩的影响劣化程度,各个损伤演化特征值与水压力均呈现出较好的数学相关性,初始损伤变量和起裂损伤变量随水压力的增大而增大,起裂损伤增量和起裂损伤应变随水压力的增大而减小;在水压力增大过程中,初始损伤变量与起裂损伤变量的数值逐渐逼近,起裂损伤增量和起裂损伤应变数值逐渐接近于0,说明库水压力的存在会对侏罗系软岩造成不同程度的损伤,能够加速岩石的裂隙发展和破坏进程。 展开更多
关键词 水压力 三轴压缩声发射试验 损伤变量 演化过程 损伤特征值
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一维损伤变量的合理定义方法 被引量：9
9
作者 于海祥 武建华 李强 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1261-1266,共6页
针对利用"弹性模量衰减法"定义损伤变量是否合理这一问题,借助有效应力的概念以及应变等效假设,从本质上阐述了一维情况下材料损伤变量应该以何种弹性模量来定义。指出从应变等效假设的角度准确度量材料的损伤程度必须首先确... 针对利用"弹性模量衰减法"定义损伤变量是否合理这一问题,借助有效应力的概念以及应变等效假设,从本质上阐述了一维情况下材料损伤变量应该以何种弹性模量来定义。指出从应变等效假设的角度准确度量材料的损伤程度必须首先确定材料的无损伤参考工作状态;将直线形式的应力-应变关系作为无损伤材料的参考工作状态是没有根据的。按照弹性损伤和弹塑性损伤两种状况推导出损伤变量的合理定义,证明卸载模量的退化可以作为弹塑性材料损伤变量的定义。同时,结合所提出的混凝土受压损伤本构方程,验证弹性应变等效假设,并给出一维损伤本构模型的合理建立方法。 展开更多
关键词 损伤变量 弹性模量 弹塑性 应变等效假设
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单轴压缩作用下充填体损伤本构模型研究 被引量：6
10
作者 邓代强 姚中亮 +2 位作者 唐绍辉 杨耀亮 朱伟亚 《土工基础》 2006年第3期53-55,共3页
对安庆铜矿特大型采场不同配比的充填体进行了无侧限单轴抗压强度试验，根据试验测得的充填体应力～应变曲线，建立了充填体的损伤演化方程，并对其损伤本构关系进行了分析研究。
关键词 损伤力学 本构模型 单轴强度 损伤变量 WEIBULL分布
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单轴压缩下充填体损伤本构模型研究 被引量：5
11
作者 靳少博 刘科伟 +1 位作者 黄进 靳绍虎 《黄金科学技术》 CSCD 2021年第4期555-563,共9页
为了揭示充填体材料在单轴荷载下的损伤机理,首先对充填体材料在单轴荷载下的应力—应变曲线进行分析,再以损伤变量作为影响充填体材料力学特性的内变量,基于统计损伤理论、最大拉应力准则和应变等效假说,推导了充填体材料在单轴荷载下... 为了揭示充填体材料在单轴荷载下的损伤机理,首先对充填体材料在单轴荷载下的应力—应变曲线进行分析,再以损伤变量作为影响充填体材料力学特性的内变量,基于统计损伤理论、最大拉应力准则和应变等效假说,推导了充填体材料在单轴荷载下的经典损伤本构模型。由于充填体试件在初始阶段存在压密过程,提出了压密系数并将其引入到经典损伤本构模型,弥补了经典损伤本构模型无法合理解释充填体压密过程的缺陷。采用修正损伤本构模型对几种不同试验数据进行拟合,并与经典损伤本构模型进行对比,结果表明:拟合曲线不仅能够较好地模拟充填体试件在初始加载阶段的压密过程,而且拟合曲线与应力—应变试验数据基本吻合,充分说明所建立的修正损伤本构模型可靠性较好。为了进一步研究拟合参数变化对拟合曲线形状的影响,采用控制变量法改变其中一个参数,结果表明不同类型的拟合参数会对拟合曲线的形状产生不同的影响。 展开更多
关键词 充填体 单轴荷载 损伤变量 损伤本构模型 初始加载阶段 压密系数 损伤演化
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微波照射后花岗岩损伤机理试验 被引量：5
12
作者 戴俊 贠菲菲 +2 位作者 王苑朴 薛贵堂 杨凡 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第3期64-71,M0006,共9页
在不同微波照射参数下,对干燥花岗岩试件进行了微波照射。通过热成像仪、超声波检测和巴西圆盘劈裂试验,以纵波波速、抗拉强度、相对动弹性模量及损伤变量作为定量指标,衡量微波照射对岩石损伤效应的影响。研究结果表明:微波照射功率的... 在不同微波照射参数下,对干燥花岗岩试件进行了微波照射。通过热成像仪、超声波检测和巴西圆盘劈裂试验,以纵波波速、抗拉强度、相对动弹性模量及损伤变量作为定量指标,衡量微波照射对岩石损伤效应的影响。研究结果表明:微波照射功率的增加,对花岗岩纵波波速、抗拉强度下降幅度的影响明显,远高于微波照射时间变化对其的影响。高功率下,花岗岩升温幅度快,温度变化梯度较大,更易产生破坏。升温速率随微波照射时间的增长由快转慢,但功率的增加使升温速率由慢转快。达到相同温度时,高功率照射时间仅为低功率照射时间的一半,甚至更少。当功率为6 kW时,各时间的损伤值开始大幅提升,最高可达到72%。以损伤变量变化率最大的时间点作为花岗岩优化时间的参考点,得出本次试验照射时间为2~4 min。 展开更多
关键词 微波照射 花岗岩 升温速率 损伤变量
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单轴压缩条件下尾砂胶结充填体的损伤变量与比能演化 被引量：5
13
作者 刘艳章 李凯兵 +3 位作者 黄诗冰 吴恩桥 李伟 郭赟林 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1-4,9,共5页
为探究充填体单轴压缩过程中损伤变量D、比能演化及二者间的关系,以大冶铁矿灰砂比1∶6的充填体为研究对象,开展了单轴压缩及声发射监测试验,计算损伤变量D、总比能U、弹性比能Ue及耗散比能Ud。结果表明,充填体的损伤过程可划分为初始损... 为探究充填体单轴压缩过程中损伤变量D、比能演化及二者间的关系,以大冶铁矿灰砂比1∶6的充填体为研究对象,开展了单轴压缩及声发射监测试验,计算损伤变量D、总比能U、弹性比能Ue及耗散比能Ud。结果表明,充填体的损伤过程可划分为初始损伤(OA′)、损伤稳定发展(A′B′)、损伤快速发展(B′C′)和损伤破坏(C′点以后段)4个阶段,分别对应压密(OA)、弹性(AB)、屈服(BC)和破坏后(C点以后段)等阶段。损伤变量D在OA段、AB段、BC段和C点以后段分别呈快速增长、缓慢增长、急剧增长、缓慢增长;总比能U和弹性比能Ud不断增大,且增长速率逐渐加快,耗散比能Ue先增大后减小。OA′段,U、Ue和Ud均缓慢增长;A′B′段,U、Ue增长较快,Ud增长较慢;B′C′段,U、Ud快速增长,而Ue增长速率逐渐下降;C′点以后段,U、Ud先快速增长后急剧增长,且Ud增长速率更高,而Ue先缓慢下降后急剧下降。试验充填体Ud随D呈指数增长。 展开更多
关键词 损伤变量 比能 声发射 单轴压缩 尾砂胶结充填体
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不耦合系数对切缝药包爆生裂纹扩展及分形特征的影响
14
作者 田栩帆 王正雄 +3 位作者 陈浩 万再春 关思 王建国 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第7期130-137,162,共9页
为研究切缝药包径向空气不耦合装药爆破下的孔周裂纹扩展和损伤演化规律,采用有机玻璃板(PMMA)介质模拟岩石材料,利用透射式动态焦散线试验系统,研究切缝药包径向不耦合系数为1.14、1.28、1.42、1.71、1.86时孔周爆炸力学行为。结果表明... 为研究切缝药包径向空气不耦合装药爆破下的孔周裂纹扩展和损伤演化规律,采用有机玻璃板(PMMA)介质模拟岩石材料,利用透射式动态焦散线试验系统,研究切缝药包径向不耦合系数为1.14、1.28、1.42、1.71、1.86时孔周爆炸力学行为。结果表明:主裂纹扩展分为两个阶段,第一阶段(0~150μs),在爆生气体和爆炸应力波的作用下,裂纹开裂时刻裂纹扩展速度达到峰值,随即立刻下降;第二阶段(150~330μs),由于反射应力波的作用,裂纹继续扩展直至停止。K=1.71时,爆生主裂纹沿切缝方向扩展距离最长,产生的次裂纹数量最少,左右主裂纹形成夹角近乎水平;K=1.28和1.42时,主裂纹扩展长度和产生的次裂纹数量次之;K=1.86和1.14时,裂纹扩展长度较短,产生的次裂纹数量最多。K大于或小于1.71时,爆炸产生的能量得不到充分利用,爆生主裂纹的扩展速度峰值、动态强度因子峰值小。区域Ⅱ、Ⅲ的分形维数随着径向不耦合系数的增大而减小,变化率相对较大,区域Ⅰ由于靠近爆源,整体的分形维数大,变化率小;K=1.71时,炮孔周围形成的粉碎区损伤变量最小。 展开更多
关键词 动态焦散线 切缝药包 裂纹扩展 分形维数 损伤变量
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循环荷载下双裂隙砂岩弹性模量及裂纹动态演化
15
作者 王述红 庄贤鹏 +1 位作者 王菲 赵乾百 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期361-371,共11页
为研究不同岩桥倾角砂岩在循环荷载作用下的弹性模量变化和裂纹动态演化规律,对裂隙倾角固定为45°,岩桥倾角分别为15°,45°,75°,90°,105°的砂岩试件开展了单轴循环加、卸载试验和PFC^(2D)模拟.结果表明,... 为研究不同岩桥倾角砂岩在循环荷载作用下的弹性模量变化和裂纹动态演化规律,对裂隙倾角固定为45°,岩桥倾角分别为15°,45°,75°,90°,105°的砂岩试件开展了单轴循环加、卸载试验和PFC^(2D)模拟.结果表明,不同裂隙砂岩的弹性模量随循环荷载作用得到了明显的强化;在循环荷载作用下,应力-应变曲线与离散元模拟得到的试件瞬时微裂纹演化曲线存在对应关系;岩桥倾角对砂岩的破坏模式有影响,PFC^(2D)模拟的裂纹动态演化可以合理地反映岩石中裂纹的萌生位置、扩展方向.基于微裂纹数目所定义的损伤与破坏模式很好地对应,岩桥倾角为45°时原始损伤是最大的. 展开更多
关键词 双裂隙砂岩 循环荷载 弹性模量 应力-应变曲线 PFC^(2D) 破坏模式 损伤变量
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不同浸润时间和应力水平下煤(岩)蠕变损伤模型研究 被引量：3
16
作者 张慧梅 王赋宇 +4 位作者 李焕容 杨更社 申艳军 刘慧 路亚妮 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期399-407,共9页
以煤(岩)为研究对象,开展水体浸润试验、电镜扫描试验、含水率试验、单轴压缩试验及分别加载蠕变试验,系统研究了应力水平和浸润时间对煤(岩)蠕变特性的影响;定义了基于宏观基准量的浸润损伤变量、基于蠕变时效性的应力损伤变量及耦合... 以煤(岩)为研究对象,开展水体浸润试验、电镜扫描试验、含水率试验、单轴压缩试验及分别加载蠕变试验,系统研究了应力水平和浸润时间对煤(岩)蠕变特性的影响;定义了基于宏观基准量的浸润损伤变量、基于蠕变时效性的应力损伤变量及耦合作用下的总损伤变量,表述了浸润-应力耦合效应对总损伤变量的影响规律;将总损伤变量引入流变基本元件中,将虎克体、凯尔文体、牛顿体及带有开关元件的损伤体串联描述煤(岩)蠕变全过程,建立了考虑浸润-应力耦合作用下煤(岩)非线性蠕变损伤本构模型,分析了浸润时间和应力水平对煤(岩)蠕变参数的影响规律。结果表明:煤(岩)总损伤演化途径反映了细观力学响应与宏观变形破坏特征的一致性,刻画出浸润与应力2种作用因素对煤(岩)总损伤扩展的非线性影响特征,为揭示浸水煤柱失稳破坏机制提供理论依据。 展开更多
关键词 煤(岩)蠕变 浸润时间 应力水平 损伤变量 试验研究
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砂岩真三轴循环加卸载的能量演化与损伤分析
17
作者 张启航 孟祥瑞 +5 位作者 赵光明 许文松 刘崇岩 刘之喜 吴旭坤 戚敏杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期182-196,共15页
为了探究不同速率对砂岩真三轴循环加卸载破坏过程中的能量和损伤演化的影响,利用自主研发的真三轴扰动卸荷岩石测试系统,借助立方体砂岩试件,分别进行了真三轴压缩试验、真三轴一次加卸载试验以及真三轴循环加卸载试验。结果表明:真三... 为了探究不同速率对砂岩真三轴循环加卸载破坏过程中的能量和损伤演化的影响,利用自主研发的真三轴扰动卸荷岩石测试系统,借助立方体砂岩试件,分别进行了真三轴压缩试验、真三轴一次加卸载试验以及真三轴循环加卸载试验。结果表明:真三轴条件下砂岩的峰值强度随循环加卸载速率的增大而增大;σ^(1)方向弹性能密度演化基本不随循环加卸载速率的改变而不同,而耗散能密度随循环加卸载速率的增大而减小,2者都随循环数呈现非线性增长;随着循环加卸载速率的增大,σ^(1)方向上耗散能密度占总输入能密度比例减小,弹性能密度占总输入能密度比例增加;随着循环数的增加,σ^(2)、σ^(3)方向上弹性能密度的增长率逐渐增大,而耗散能密度增长率在前5次循环时变化较小,在循环末尾阶段大幅提升;随着循环加卸载速率的增大,σ^(2)、σ^(3)方向上弹性能密度也随之提高,耗散能密度则与之相反;σ^(2)方向上弹性能密度占输入能密度的比例随循环数递增,在第6次循环出现拐点,随后突降;σ^(3)方向上弹性能密度占输入能密度的比例随着循环数的增加先减小后增大,呈现“V”型变化趋势;研究发现,弹性能密度和耗散能密度均与输入能密度存在线性函数关系,并且弹性能密度-输入能密度和耗散能密度-输入能密度均存在线性函数关系。真三轴循环加卸载作用下砂岩损伤分为初始损伤、损伤缓慢发育、损伤快速发展阶段3个阶段,损伤变量随着循环数的增加呈现非线性增长。 展开更多
关键词 真三轴 循环加卸载 能量演化 损伤变量
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大空隙沥青混合料内部冻融损伤特征 被引量：4
18
作者 杜生翔 余海游 梅迎军 《公路交通技术》 2017年第3期15-18,共4页
通过冻融劈裂试验,得到大空隙沥青混合料冻融循环前后劈裂强度。结合CT测试技术,得到试件在冻融劈裂前后不同层位的图像。分析大空隙沥青混合料试件在冻融劈裂后内部损伤的状况,并利用损伤变量对混合料内部微观结构的变化进行对比分析... 通过冻融劈裂试验,得到大空隙沥青混合料冻融循环前后劈裂强度。结合CT测试技术,得到试件在冻融劈裂前后不同层位的图像。分析大空隙沥青混合料试件在冻融劈裂后内部损伤的状况,并利用损伤变量对混合料内部微观结构的变化进行对比分析。分析结果表明:随着冻融循环作用次数的增加,大空隙沥青混合料试件的劈裂强度逐渐下降;混合料试件冻融后劈裂破坏多发生在试件初始空隙分布密集处,裂缝的扩展方向与初始空隙的方向基本一致;空隙大的沥青混合料试件其力学性能较差,且空隙率大的层位损伤变量增加比空隙率小的层位损伤变量增加更多。 展开更多
关键词 大空隙沥青混合料 冻融劈裂 CT扫描图像 损伤变量
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单轴加载混凝土试件弹性波速变化的试验研究 被引量：2
19
作者 何芳芳 乔艳红 +2 位作者 高光前 蔡新滨 孙进忠 《勘察科学技术》 2010年第5期3-8,共6页
该文研究不同强度的混凝土试件在单向加载时的混凝土试件弹性波速与试验荷载的关系,包括:1)单向逐级加载时混凝土试件的弹性波速;2)小于极限抗压强度的单轴反复加卸载条件下混凝土试件的弹性波速。在损伤变量概念的基础上,明确提出了材... 该文研究不同强度的混凝土试件在单向加载时的混凝土试件弹性波速与试验荷载的关系,包括:1)单向逐级加载时混凝土试件的弹性波速;2)小于极限抗压强度的单轴反复加卸载条件下混凝土试件的弹性波速。在损伤变量概念的基础上,明确提出了材料组构变量的概念。通过试验总结出混凝土弹性波速与强度等级、加载比、加卸载次数的关系,测定了逐级加载过程混凝土组构变量的变化,反映出了加载过程中混凝土材料组构的压实硬化和损伤破坏的情况。这些结果可为混凝土桥梁构件超声无损检测和安全评估方法研究提供基础。 展开更多
关键词 混凝土试件 弹性波速 加载比 强度等级 损伤变量 组构变量 桥梁安全监测
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含共晶界面陶瓷复合材料的损伤应变场分析 被引量：2
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作者 孙涛 倪新华 +2 位作者 刘协权 韩保红 程兆刚 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期527-531,共5页
研究了含共晶界面陶瓷复合材料的损伤应变场及其尺度效应。根据含共晶界面复合陶瓷的细观结构特性,利用含共晶界面陶瓷复合材料中三相胞元内的应力场分布规律,得出棒状共晶体内的无损应变场分布规律。针对棒状共晶体内存在损伤的现象,... 研究了含共晶界面陶瓷复合材料的损伤应变场及其尺度效应。根据含共晶界面复合陶瓷的细观结构特性,利用含共晶界面陶瓷复合材料中三相胞元内的应力场分布规律,得出棒状共晶体内的无损应变场分布规律。针对棒状共晶体内存在损伤的现象,通过引入损伤变量,利用三相模型法得到了棒状共晶体内存在损伤时的应变场分布规律;根据应变和纤维状夹杂直径之间的关系,分析了棒状共晶体内的损伤应变场及其尺度效应。结果表明,含共晶界面陶瓷复合材料内三相胞元中基体、界面相和纤维夹杂内的损伤应变场对纤维夹杂直径具有明显的尺度效应。 展开更多
关键词 棒状共晶体 纤维夹杂 三相模型法 应变场 损伤变量 尺度效应
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