不同岩石破裂全过程的声发射序列分形特征试验研究 被引量：85

1

作者 吴贤振 刘祥鑫 +2 位作者 梁正召 游勋 余敏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3561-3569,共9页

通过对不同岩性的岩石进行单轴压缩声发射试验,获取岩石破裂全过程中的载荷-轴向变形曲线及声发射参数,观察试件破裂失稳时的破坏情况,分析破坏过程的载荷变化关系。着重对比了不同岩石的不同力学性质、岩石声发射序列的时域特征和声发... 通过对不同岩性的岩石进行单轴压缩声发射试验,获取岩石破裂全过程中的载荷-轴向变形曲线及声发射参数,观察试件破裂失稳时的破坏情况,分析破坏过程的载荷变化关系。着重对比了不同岩石的不同力学性质、岩石声发射序列的时域特征和声发射序列的分形特征。研究结果表明,采用声发射率、能率可以很好地描述岩石破裂损伤的整个阶段;计算岩石声发射率、声发射能率的关联维数,可得出岩石破裂过程的声发射序列具有分形特征;岩石破裂过程的声发射分维值D反映了岩石内部微裂隙的统计演化规律;不同岩性的岩石破裂过程的声发射参数序列的分形特征具有一定的共性;归纳总结出岩体声发射序列分维曲线的演化模式,即波动→持续下降演化模式,提出可以将分维值的持续下降作为岩体破裂失稳的前兆。 展开更多

关键词 岩石力学 破裂失稳 声发射 分形 演化模式

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煤岩破裂全过程的声发射序列分形特征研究 被引量：3

2

作者 邵良杉 李永利 孙朋 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期78-83,共6页

为获得煤矿巷道内某点煤岩体的稳定性信息,在不同应力水平下,对煤岩和煤进行单轴加压破坏全过程的声发射(AE)试验,将收集的煤岩AE信号在时间分布上进行分形特征研究。在此基础上,提出"分形同测"思想,即煤矿巷道内某点可能为... 为获得煤矿巷道内某点煤岩体的稳定性信息,在不同应力水平下,对煤岩和煤进行单轴加压破坏全过程的声发射(AE)试验,将收集的煤岩AE信号在时间分布上进行分形特征研究。在此基础上,提出"分形同测"思想,即煤矿巷道内某点可能为煤岩和煤的混合体,两者的AE信号频率不同,同时采集两者的AE事件数,利用分形理论来预测其稳定性。结果表明:关联分维值D的变化能很好地反映煤岩内部微破裂的发展及演化情况。 展开更多

关键词 煤岩 声发射(AE) 分形理论 单轴压缩 破裂失稳

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不同岩石单轴压缩破裂全过程声发射序列分形特征研究 被引量：2

3

作者 王创业 常新科 刘沂琳 《中国钨业》 CAS 2018年第5期21-28,共8页

通过对青砂岩和花岗岩两种岩性岩石的单轴压缩声发射试验,获取岩石破裂全过程的基本力学特征及声发射时域特征参数,观察两种岩石破裂时的破坏情况,着重对比了两种岩石的声发射事件率及能率时域特征,并探讨了声发射事件率及能率的分形特... 通过对青砂岩和花岗岩两种岩性岩石的单轴压缩声发射试验,获取岩石破裂全过程的基本力学特征及声发射时域特征参数,观察两种岩石破裂时的破坏情况,着重对比了两种岩石的声发射事件率及能率时域特征,并探讨了声发射事件率及能率的分形特征。试验结果表明:声发射事件率及能率均可很好地描述岩石破裂损伤的整个过程,青砂岩事件率变化特征有明显的"上升期"和"下降期",花岗岩则无明显变化特征,两种岩石能率变化特征均存在两个"活跃期(Ⅰ,Ⅱ)"和一个"缓慢释放期";青砂岩事件率分形特征与花岗岩差异明显,相比较花岗岩而言,青砂岩分形维数D值存在多处转折点;能率分形特征,两种岩石较为相似,分形维数D值均表现为随着加载应力比的增大而波动增加,在试样破裂前又突降至最低值。 展开更多

关键词 岩石力学 声发射 破裂失稳 分形

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基于突变理论的软土加速流变滑移失稳试验分析 被引量：1

4

作者 胡华 张越 吴轩 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1103-1108,共6页

动态荷载作用会加速软弱岩土的流变,使其发生突变失稳破坏,导致更多突发性的岩土地质灾害.采用动态流变三轴仪测试了正弦荷载作用下厦门海相沉积软土重塑试样的流变动力学特性;基于突变理论,研究分析了软土加速流变突变破坏过程.研究表... 动态荷载作用会加速软弱岩土的流变,使其发生突变失稳破坏,导致更多突发性的岩土地质灾害.采用动态流变三轴仪测试了正弦荷载作用下厦门海相沉积软土重塑试样的流变动力学特性;基于突变理论,研究分析了软土加速流变突变破坏过程.研究表明,不同幅值动态荷载作用过程中试样表现出从减速流变、相对稳定流变到加速流变等变化阶段,且加速流变过程中突变方式表现为渐变式逐步破坏失稳.研究结果对揭示动态荷载作用下软弱岩土动态流变力学特性、探索加速流变破坏过程和突变失稳条件等具有重要的理论意义;对改进和完善岩土地质灾害监测指标体系和技术方法、提高预报的科学性和准确性等具有重要的现实意义. 展开更多

关键词 突变理论 动态荷载 软弱岩土 加速流变 破坏失稳

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盐穴地下储气库水溶造腔管柱的动力稳定性试验研究 被引量：13

5

作者 李银平 葛鑫博 +1 位作者 王兵武 施锡林 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期81-87,共7页

针对建设盐穴地下储气库在实施单井油垫法水溶造腔过程中经常出现的造腔管柱破损和失稳问题,开展了水溶造腔管柱的动力稳定性试验研究,结合现场调研和理论分析结果,揭示出管柱抗弯刚度、悬伸长度及过流面积等是影响管柱动力稳定性的关... 针对建设盐穴地下储气库在实施单井油垫法水溶造腔过程中经常出现的造腔管柱破损和失稳问题,开展了水溶造腔管柱的动力稳定性试验研究,结合现场调研和理论分析结果,揭示出管柱抗弯刚度、悬伸长度及过流面积等是影响管柱动力稳定性的关键参数。据此设计出悬臂管动力失稳物理模型试验装置,开展了水溶造腔管柱磨损和动力失稳的试验研究。试验中观察到5种力学响应现象:(1)水锤现象;(2)静力屈曲;(3)混沌运动;(4)"类悬臂管"受迫振动;(5)不同端部条件影响现象。试验结果表明,引起水溶造腔管柱液—固耦合失稳现象的主要原因包括:(1)造腔水流的波动性易引起水锤和受迫振动现象,超长的受限空间悬臂结构管柱易"放大"这种现象;(2)过大的造腔注水流量可能引起造腔管柱发生静力屈曲或混沌运动;(3)造腔管柱结构和力学特性对造腔管柱系统的稳定性和安全性有着重要影响。 展开更多

关键词 盐穴地下储气库 水溶造腔管柱 破损和失稳 管柱抗弯刚度 悬伸长度 过流面积 流固耦合模型 试验稳定性

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单轴压缩状态下煤岩组合结构破坏失稳的力学特性研究

6

作者 梁良 李奥博 +5 位作者 李杨杨 姜绪甲 师建斌 王新蓉 关韬 王刚 《现代矿业》 CAS 2024年第2期143-147,共5页

由于煤岩组合材料强度以及组合倾角的不同,其力学性质会发生显著变化。为了探究煤岩组合破坏失稳的力学特性,通过数值试验的方法,开展了单轴压缩试验。结果表明:煤岩组合结构破坏失稳特征包含2种:一种是破碎失稳,主要表现为煤、岩体的破... 由于煤岩组合材料强度以及组合倾角的不同,其力学性质会发生显著变化。为了探究煤岩组合破坏失稳的力学特性,通过数值试验的方法,开展了单轴压缩试验。结果表明:煤岩组合结构破坏失稳特征包含2种:一种是破碎失稳,主要表现为煤、岩体的破碎;另一种是滑移失稳,主要表现为煤、岩体岩结构面的滑移。煤岩组合结构强度与组合中强度小的岩性有关,不受高强度岩性影响;煤岩小角度接触面主要发生破碎失稳,大角度接触面主要发生滑移失稳。 展开更多

关键词 煤岩组合结构 破坏失稳 损伤演化 力学特性

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煤和瓦斯突出的固流耦合失稳理论 被引量：67

7

作者 梁冰 章梦涛 +1 位作者 潘一山 王来贵 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第5期492-496,共5页

根据煤体变形破坏与其中瓦斯渗流的相互影响和相互作用机理，提出了煤和瓦斯突出的固流耦合失稳理论，即突出是含瓦斯煤体在采掘活动影响下，局部发生迅猛、突然破坏而造成的，是应力、瓦斯及煤质３个主要因素综合作用的结果．采用Ｄｉ... 根据煤体变形破坏与其中瓦斯渗流的相互影响和相互作用机理，提出了煤和瓦斯突出的固流耦合失稳理论，即突出是含瓦斯煤体在采掘活动影响下，局部发生迅猛、突然破坏而造成的，是应力、瓦斯及煤质３个主要因素综合作用的结果．采用Ｄｉｒｉｃｈｌｅｔ势能最小原理作为突出发生准则，建立了瓦斯对煤影响的本构关系及煤和瓦斯突出固流耦合的数学模型，并用有限无法进行数值模拟，结果表明，采深和瓦斯压力的增加都将使突出发生的危险增加． 展开更多

关键词 煤和瓦斯突出 固流耦合 失稳破坏 数学模型

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黄土-砂岩二元结构路堑高边坡失稳机制模拟分析 被引量：9

8

作者 叶帅华 赵壮福 时轶磊 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2019年第12期126-132,共7页

在地质背景复杂的西北地区进行路堑开挖的工程中遇到了大量以上部为黄土层、下部为砂岩层的典型二元结构路堑高边坡。为确定黄土-砂岩二元结构路堑高边坡的失稳变形机制,依托兰永线高速公路K35+092段工程,利用有限元分析软件GEO-studio... 在地质背景复杂的西北地区进行路堑开挖的工程中遇到了大量以上部为黄土层、下部为砂岩层的典型二元结构路堑高边坡。为确定黄土-砂岩二元结构路堑高边坡的失稳变形机制,依托兰永线高速公路K35+092段工程,利用有限元分析软件GEO-studio建立了黄土-砂岩二元结构路堑高边坡开挖全过程的数值模型。通过对边坡在分步开挖卸荷过程中的坡顶水平位移、竖向位移、深层水平位移、边坡稳定性安全系数变化,以及边坡在开挖状态下应变模拟结果的分析,对黄土-砂岩二元结构路堑高边坡的破坏特征以及失稳破坏机制进行了较为系统的研究。研究结果表明:黄土-砂岩二元结构路堑高边坡的结构特点、地层岩性决定了其失稳变形机制,在开挖卸荷过程中,坡顶水平位移不断增大,土体内塑性应变累积,边坡稳定性逐渐降低;黄土-砂岩二元结构路堑高边坡中的软弱夹层充当“滑动垫层”,起到“润滑”以及“弱化边界”的作用,是边坡潜在的不稳定因素之一;随着路堑边坡的刷方卸荷,上覆黄土坡体发生滑移破坏并对下伏砂岩坡体产生巨大的冲击力,而下伏坡体顺层剪出破坏产生的“联动作用”再次引发上覆坡体的滑塌下错,致使边坡整体失稳。为避免类似黄土-砂岩二元结构路堑高边坡失稳滑塌的发生,可采用框架预应力锚杆支护结构对边坡进行加固。 展开更多

关键词 路堑高边坡 二元结构 失稳破坏机制 有限元模拟 安全系数

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采场厚硬顶板破断失稳与能量聚散演化研究 被引量：7

9

作者 卜庆为 涂敏 +3 位作者 张向阳 袁本庆 赵庆冲 党嘉鑫 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期867-878,共12页

针对采场厚硬顶板强矿压问题,在采场厚硬顶板采动失稳影响特征分析基础上,运用力学理论构建采场厚硬顶板采动承载力学模型,分析采场厚硬顶板采动承载状态及能量积聚演化发布规律,从能量转化角度分析采场厚硬顶板破断致积聚能量释放与强... 针对采场厚硬顶板强矿压问题,在采场厚硬顶板采动失稳影响特征分析基础上,运用力学理论构建采场厚硬顶板采动承载力学模型,分析采场厚硬顶板采动承载状态及能量积聚演化发布规律,从能量转化角度分析采场厚硬顶板破断致积聚能量释放与强动压显现关系,推导出工作面液压支架动载响应估算方程,揭示厚硬顶板破断失稳强矿压显现影响特征。研究结果表明,1)厚硬顶板在破断失稳前处于覆岩承载状态和自身弹性势能积聚,在破断瞬间显现略高于重力作用的加速运动失稳,加之悬伸跨度较大,导致厚硬顶板条件工作面动压显现尤为强烈;2)悬伸跨度、上覆岩层荷载是厚硬顶板采动承载和能量聚散演化的关键影响因素,上覆岩层荷载、自身厚度和强度是厚硬顶板极限悬伸跨度的关键影响因素;3)在工作面液压支架动态阻力响应的力源构成中,厚硬顶板破断积聚能量释放所形成的动态阻力占比最高,上覆岩层荷载做功转化所形成的动态阻力占比次之;4)在工作面液压支架动态阻力响应的影响因素中,厚硬顶板的悬伸跨度、上覆岩层荷载起直接加剧影响,岩层厚度增加厚硬顶板极限悬伸跨度,进而间接加剧动态阻力响应,直接顶厚度可对动态阻力响应起缓冲降低作用,支架控顶距的加剧影响程度不明显。 展开更多

关键词 厚硬顶板 采动破断失稳 能量聚散演化 强动压显现

原文传递

对外压元件设计中一些问题的讨论 被引量：4

10

作者 丁伯民 《压力容器》 北大核心 2009年第2期16-20,共5页

对GB 150在参考ASMEⅧ-1时因漏引、误引等所造成在外压元件设计中的问题进行分析和讨论,以期正确理解ASMEⅧ-1的原意,避免在运行中引起意外失效。

关键词 外压元件 失稳失效 强度失效 线性弹性 非线性弹性 弹性模量 屈服点 形状允差 图算法 带夹套容器

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水库蓄水诱发大型岸坡堆积体失稳破坏机理研究:以澜沧江RS库区堆积体为例

11

作者 罗博 刘宇昊 +3 位作者 涂国祥 张鑫 张燕媚 李安润 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2023年第8期156-166,共11页

【目的】为研究青藏高原高寒山区澜沧江沿岸的RS大型岸坡堆积体在水电站建成蓄水后的变形破坏情况及其机理,【方法】基于地质勘测资料和各类试验结果,以RS堆积体为研究对象,通过数值模拟试验结合离心试验的方式,对水库蓄水后RS堆积体的... 【目的】为研究青藏高原高寒山区澜沧江沿岸的RS大型岸坡堆积体在水电站建成蓄水后的变形破坏情况及其机理,【方法】基于地质勘测资料和各类试验结果,以RS堆积体为研究对象,通过数值模拟试验结合离心试验的方式,对水库蓄水后RS堆积体的变形破坏情况和失稳破坏机理进行了分析探讨。【结果】结果显示:蓄水后RS堆积体的变形主要集中在堆积体上游侧中上部,此部位易发生局部失稳破坏,失稳破坏模式为推移式滑动破坏。【结论】结果表明:蓄水产生的上部拉裂缝为RS堆积体潜在滑动面上边界,堆积体中部的细颗粒富集层是堆积体边坡的潜在滑带,是堆积体失稳破坏的下部剪出口;库水对堆积体中部细颗粒富集层的软化崩解作用和入渗后产生的浮托力是导致RS堆积体失稳的重要原因。研究成果期望能为高原高寒山区大型岸坡堆积体研究提供参考依据。 展开更多

关键词 大型岸坡堆积体 水库蓄水 FLAC^(3D)数值模拟 离心模型试验 失稳破坏模式

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考虑安全系数的坑中坑开挖基坑失稳模式分析

12

作者 郭涛 《江苏建筑》 2023年第1期83-86,90,共5页

坑中坑基坑是工程中较为普遍的一种基坑形式,基坑开挖后再次开挖引起的应力释放,对基坑变形及整体稳定性造成不同影响。文章以南京某快速路坑中坑基坑为工程背景,结合Plaxis有限元计算,采用Hardening-Soil土体本构模型,考虑基坑抗隆起... 坑中坑基坑是工程中较为普遍的一种基坑形式,基坑开挖后再次开挖引起的应力释放,对基坑变形及整体稳定性造成不同影响。文章以南京某快速路坑中坑基坑为工程背景,结合Plaxis有限元计算,采用Hardening-Soil土体本构模型,考虑基坑抗隆起安全系数,分析外墙插入比λ与坑趾系数α对基坑稳定系数的影响,揭示坑中坑基坑两种失稳破坏模式,结果表明,当λ>0.25或α<1.5时,内外基坑失稳时形成贯通的圆弧滑动面,且安全稳定系数随λ增大和α的减小而增大,但当α<1.0时,外坑台宽的减小会使滑动圆弧面缩小,承受抗滑土体的被动土范围减少,安全系数减小;λ<0.25或α>1.5时,基坑隆起破坏点出现在内外坑不同位置,内外基坑可视为两个独立基坑进行稳定验算。研究成果可为坑中坑基坑稳定性验算与支护提供参考。 展开更多

关键词 基坑工程 坑中坑 抗隆起稳定系数 失稳破坏模式 外墙插入比 坑趾系数

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淋涌水型煤泥岩顶板巷道破坏机制与控制技术 被引量：3

13

作者 赵云佩 贾靖 《工矿自动化》 北大核心 2019年第4期24-29,共6页

针对华亿五一煤业淋涌水型煤泥岩顶板巷道变形破坏问题,以该煤矿11101工作面运输巷为例,采用现场观测与室内试验方法,对巷道破坏特征及机制展开了研究。结果表明:11101工作面运输巷煤泥岩顶板下沉变形显著,最大下沉量达700mm,锚杆索和... 针对华亿五一煤业淋涌水型煤泥岩顶板巷道变形破坏问题,以该煤矿11101工作面运输巷为例,采用现场观测与室内试验方法,对巷道破坏特征及机制展开了研究。结果表明:11101工作面运输巷煤泥岩顶板下沉变形显著,最大下沉量达700mm,锚杆索和工字钢支架损坏现象严重;顶板泥岩含有大量高岭石和蒙脱石成分,遇水易发生泥化、软化和膨胀变形;巷道破坏失稳是围岩强度低、泥岩遇水易泥化、未采取防水措施、支护方式不合理等因素综合作用的结果。提出了顶板全锚索支护+防水型锚固剂+泄水孔排水的淋涌水型煤泥岩顶板巷道破坏控制措施,并应用于11101工作面回风巷。实践表明,回风巷掘出约30d后,巷道变形趋于平稳,顶板最大下沉量约为112mm,巷道断面满足生产需求。 展开更多

关键词 煤泥岩顶板巷道 淋涌水型巷道 运输巷 回风巷 围岩控制 巷道破坏失稳 顶板下沉 全锚索支护

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某高温高压供热管道事故分析 被引量：2

14

作者 梁鹂 《建筑热能通风空调》 2015年第4期74-75,79,共3页

本文针对某直埋高温管道破裂,对导致管道失效的各种应力破坏形式进行了分析,提出直埋管道在设计计算时要充分考虑管道刚度以及内压、温度、局部屈曲对壁厚的影响,同时要注意直埋管道环境变化对管道的影响,从而提出一种针对性的补救措施。

关键词 直埋高温水管道 强度失效 稳定失效 应力 壁厚

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