蠕变试验中流变模型辨识及参数确定 被引量：32

1

作者 夏才初 孙钧 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1996年第5期498-503,共6页

对岩石流变性态作了全面分析，提出了能描述岩石最复杂流变性态的流变模型，介绍了用不同应力水平下的蠕变试验加载卸载曲线辨识各种流变模型及其参数的方法．

关键词 岩石流变 蠕变试验 模型辨识 岩石试验

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岩石流变扰动效应试验及其本构关系研究 被引量：43

2

作者 高延法 肖华强 +1 位作者 王波 章延平 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期3180-3185,共6页

深井软岩条件下的巷道围岩流变变形较大,且对扰动作用十分敏感,由扰动作用引起的变形不可忽略。提出岩石强度极限邻域、岩石流变扰动效应等岩石力学新概念,得出岩石处于强度极限邻域范围内时,扰动效应具有显著作用。研制岩石流变扰动效... 深井软岩条件下的巷道围岩流变变形较大,且对扰动作用十分敏感,由扰动作用引起的变形不可忽略。提出岩石强度极限邻域、岩石流变扰动效应等岩石力学新概念,得出岩石处于强度极限邻域范围内时,扰动效应具有显著作用。研制岩石流变扰动效应试验仪,进行岩石流变及其扰动效应试验。试验测试岩石在其强度极限邻域内的恒定轴向荷载作用下,对岩石试件进行扰动荷载冲击扰动,得出不同蠕变阶段具有的扰动效应,绘制不同蠕变阶段的扰动次数–累积变形曲线。根据试验成果,分析岩石蠕变扰动效应的影响因素,建立蠕变不同阶段扰动作用条件下在的岩石本构方程。 展开更多

关键词 采矿工程 深井地压 岩石流变 扰动效应

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流变扰动效应引起围岩应力场演变规律分析 被引量：21

3

作者 王波 高延法 王军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1446-1450,共5页

阐述了岩石强度极限邻域等岩石力学新概念,分析了岩石流变扰动效应机理,建立了岩石多次受到扰动后的累积变形量的本构方程,根据建立的本构方程,结合岩石流变及其扰动效应试验成果,建立了第三蠕变阶段横向扰动变形与扰动次数关系方程,结... 阐述了岩石强度极限邻域等岩石力学新概念,分析了岩石流变扰动效应机理,建立了岩石多次受到扰动后的累积变形量的本构方程,根据建立的本构方程,结合岩石流变及其扰动效应试验成果,建立了第三蠕变阶段横向扰动变形与扰动次数关系方程,结合典型软岩工程——龙口海域巷道实际地质资料,提出了围岩应力场峰值点转移判别标准,得出了当相邻巷道爆破施工时,爆破扰动导致的围岩应力场演变规律。 展开更多

关键词 岩石流变 扰动效应 应力场演变 深井软岩

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岩石渗流-流变耦合的试验研究 被引量：22

4

作者 阎岩 王恩志 +1 位作者 王思敬 胡昱 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期2095-2103,共9页

通过对试验设备与工艺的改进,发展出一套比较有效的渗流-流变耦合试验方法。以多孔隙石灰岩为对象,研究了不同应力及水压作用下岩石试件的流变力学特性。试验结果显示,试件的应变总体上随偏应力及水压的提高而加大。在低应力作用下,垂... 通过对试验设备与工艺的改进,发展出一套比较有效的渗流-流变耦合试验方法。以多孔隙石灰岩为对象,研究了不同应力及水压作用下岩石试件的流变力学特性。试验结果显示,试件的应变总体上随偏应力及水压的提高而加大。在低应力作用下,垂向应变的变化量最大。提高应力后,渗流方向应变的增加趋势显著超过垂向。试件的渗透系数与体积变化具有相似规律,在低应力作用下,试件体积不断缩小,渗透系数也随之减小,此时增大水压会使试件进一步压缩。应力增大到某值后,体积逐步扩大而出现扩容,渗透系数也随之增大,此时增大水压会使扩容进一步增大。在各级应力作用下,试件的流变速率均有减速及稳定阶段。当应力较大时,会出现加速流变阶段导致破坏。 展开更多

关键词 岩石流变 渗流-流变耦合试验 体积应变 渗透系数 流变速率

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RRTS–II型岩石流变扰动效应试验仪 被引量：23

5

作者 高延法 马鹏鹏 +2 位作者 黄万朋 李学彬 崔希海 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期238-243,共6页

深井软岩条件下扰动荷载会引起围岩流变变形,研制岩石流变扰动效应试验仪并进行试验,是建立巷道围岩本构关系的前提。试验仪应能对岩石试样施加长期恒定的轴压和围压,可以施加扰动荷载,并能测试扰动荷载及其引起的岩石变形量。为此研发... 深井软岩条件下扰动荷载会引起围岩流变变形,研制岩石流变扰动效应试验仪并进行试验,是建立巷道围岩本构关系的前提。试验仪应能对岩石试样施加长期恒定的轴压和围压,可以施加扰动荷载,并能测试扰动荷载及其引起的岩石变形量。为此研发的RRTS–II型岩石流变扰动效应试验仪,轴向荷载采用重力加载,适用于长期流变试验;加载采用齿轮与液压2级扩力,压力可达到100MPa,扩力比可达60～100倍;能够施加冲击与爆破2种扰动荷载,使用爆破振动记录仪测试扰动荷载强度,测量精度可达到0.015mm/s;配有三轴压力室,使用高压气体储能器提供围压,压力可达10MPa;并配备有荷载、位移、应变和振动测试系统及相应的数据处理软件。该试验仪适用于单轴和低围压三轴压缩蠕变扰动效应试验,试验结果表明,试验仪结构合理,性能稳定,精确度较高。 展开更多

关键词 岩石力学 流变仪 岩石流变 扰动效应 重力加载 三轴压力室

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深部岩石力学性质及其在大陆构造变形过程研究中的作用 被引量：16

6

作者 陈运平 赵崇斌 林舸 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期276-284,共9页

在阐述了与深部岩石力学性质相关的岩石流变学基本模型的基础上,探讨了深部岩石力学性质对温度、压力和岩石化学组分等因素的依赖关系。根据目前对深部岩石力学性质的认识,讨论了岩石流变学在研究大陆构造变形过程中所起的重要作用。有... 在阐述了与深部岩石力学性质相关的岩石流变学基本模型的基础上,探讨了深部岩石力学性质对温度、压力和岩石化学组分等因素的依赖关系。根据目前对深部岩石力学性质的认识,讨论了岩石流变学在研究大陆构造变形过程中所起的重要作用。有关研究结果表明:在运用理论分析和数值模拟方法揭示大陆岩石圈中变形的动力学机制时,合理的选用深部岩石的流变学模型是必须考虑的一个重要因素。 展开更多

关键词 岩石流变学 大陆构造变形过程 深部岩石 力学性质 岩石圈

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基于等效黏弹性的变阶分数阶岩石损伤蠕变模型 被引量：15

7

作者 李德建 刘校麟 韩超 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期3831-3839,共9页

基于分数阶Zener模型与时变黏性Zener模型之间的等效黏弹性,突出弛豫时间在岩石流变黏弹性演变过程中的重要性。当弛豫时间趋近于无穷大,蠕变过程中的黏性演变等同于松弛过程中的黏性演变,并且建立了与弛豫时间相关的损伤因子,解释了损... 基于分数阶Zener模型与时变黏性Zener模型之间的等效黏弹性,突出弛豫时间在岩石流变黏弹性演变过程中的重要性。当弛豫时间趋近于无穷大,蠕变过程中的黏性演变等同于松弛过程中的黏性演变,并且建立了与弛豫时间相关的损伤因子,解释了损伤因子在岩石流变变形过程的物理意义。利用弛豫时间建立分数阶变阶函数,依此构造变阶分数阶损伤蠕变模型,并且将模型推广到三向应力状态,给出三向应力状态下变阶分数阶损伤蠕变模型。最后基于砂岩的三轴蠕变试验数据,验证了三轴状态下变阶分数阶损伤蠕变模型的可应用性和合理性,试验数据与模型拟合曲线吻合度较高,可以较好地描述蠕变全过程力学行为。模型拟合参数的有效性得到分析和验证,增加了模型在其他复杂应力环境下的可应用性。 展开更多

关键词 岩石流变 等效黏弹性 弛豫时间 损伤演变 变阶分数阶损伤蠕变模型

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岩石流变扰动效应三轴试验系统 被引量：14

8

作者 王波 高昌炎 +1 位作者 陈学习 刘重阳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期433-440,共8页

深井软岩巷道围岩易发生流变变形,且对外界扰动极为敏感,为研究岩石在不同流变状态下受外加扰动影响变形规律,在以往两种型号流变仪的基础上,研发出了RRTS-Ⅲ型岩石流变扰动效应三轴试验系统,流变仪主机提供了长期稳定的轴向压力,采用... 深井软岩巷道围岩易发生流变变形,且对外界扰动极为敏感,为研究岩石在不同流变状态下受外加扰动影响变形规律,在以往两种型号流变仪的基础上,研发出了RRTS-Ⅲ型岩石流变扰动效应三轴试验系统,流变仪主机提供了长期稳定的轴向压力,采用齿轮和液压两级扩力结构,扩力比达1∶100;注油式三轴压力室提供了长期稳定的围压,结构采用油气隔离的设计原理,液压泵能够最大提供50 MPa压力,精度为0.1 MPa;改进后的冲击扰动加载装置可操作性高,依据冲击作用原理设计出了IEPE动态力传感器,量程0~10 000 N,灵敏度0.497 mV/N,能够精确测量单次实际冲击扰动荷载大小;配备自动监测系统包括荷载、位移、应变和振动4种数据采集仪及处理软件。运用岩石流变扰动效应三轴试验系统初步进行了单轴流变扰动试验及三轴流变试验,其试验过程操作简便,数据结果可靠性较高。 展开更多

关键词 岩石流变 扰动效应 流变仪 三轴压力室 冲击扰动

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蠕变状态下千米深巷道长期非对称大变形机制与控制技术 被引量：13

9

作者 黄万朋 李超 +2 位作者 邢文彬 袁奇 曲广龙 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期481-488,495,共9页

为了探究千米深巷道的非对称变形原因,解决此类巷道的长期稳定性控制难题,以华丰矿-1100 m中央变电所为工程实例,分析了巷道的长期非对称大变形特征,并采用蠕变力学实验、力学理论分析结合计算机数值模拟的研究手段,对深部巷道的非对称... 为了探究千米深巷道的非对称变形原因,解决此类巷道的长期稳定性控制难题,以华丰矿-1100 m中央变电所为工程实例,分析了巷道的长期非对称大变形特征,并采用蠕变力学实验、力学理论分析结合计算机数值模拟的研究手段,对深部巷道的非对称性变形与高地应力场环境、巷道围岩空间产状结构以及围岩长期蠕变特性之间的关系进行了研究,阐述了深部巷道的非对称变形机理为:巷道断面内围岩结构的不对称会导致巷道产生非对称变形趋势,而深部高水平应力下巷道断面内不同强度围岩的长期蠕变差值是造成巷道非对称变形的主要原因。针对上述问题,提出了"初次锚网喷+二次钢管混凝土支架+关键变形部位补偿加强支护"的控制对策。根据现场实践应用,该支护体系很好地控制了深部巷道的非对称大变形和长期稳定性问题,巷道支护后4个月内的变形观测数据较原始支护方式有了很大降低,应用效果良好。 展开更多

关键词 千米深巷道 岩石蠕变 非对称变形 长期稳定性 钢管混凝土支架

原文传递

煤层分层地应力预测模型研究 被引量：8

10

作者 张玉亭 《非常规油气》 2023年第2期115-120,共6页

利用常规组合弹簧地应力预测模型计算得到的煤层等软硬交互地层地应力数据精度较差,不能满足煤层水力压裂以及钻完井方案设计煤层气开发需要。为了进一步提高模型预测精度,分析了常规组合弹簧模型预测精度差的原因,认为主要是由于未考... 利用常规组合弹簧地应力预测模型计算得到的煤层等软硬交互地层地应力数据精度较差,不能满足煤层水力压裂以及钻完井方案设计煤层气开发需要。为了进一步提高模型预测精度,分析了常规组合弹簧模型预测精度差的原因,认为主要是由于未考虑煤岩和常规砂泥岩在岩石流变特性方面的巨大差异造成的,因此引入岩石黏性系数对组合弹簧模型进行修正,得到了考虑岩石流变性的地应力预测新模型并提出了应用方法,同时结合现场数据进行了实例验证和煤层分层地应力特征正演分析。研究表明:1)相比于传统的组合弹簧模型,新模型的预测精度更高,能更有效地指导煤层钻完井和压裂设计及施工;2)在地质构造运动沉寂期,受到岩石流变性影响,煤层及隔夹层水平地应力随着时间而逐渐下降,但是下降速度不同,进而导致煤层分层水平地应力特征和层内水平地应力特征随时间发生变化,层间地应力之差甚至可能发生反转。该认识能够为当前煤层气开发中遇到的复杂分层和层内地应力现象分析提供新的视角。 展开更多

关键词 煤层分层地应力 预测模型 岩石流变性 应力松弛 规律分析

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风化破碎类花岗岩三轴流变试验研究 被引量：10

11

作者 齐明山 徐正良 +1 位作者 崔勤 宁佐利 《地下空间与工程学报》 CSCD 2007年第5期914-917,共4页

厦门海底隧道是我国建设的第一条海底公路隧道,其穿越的F1、F2、F3、F4四条断层破碎带处,洞体围岩软弱、破碎,流变属性十分明显。对该类岩石进行了室内三轴压缩流变试验,研究了岩石在不同围压和不同应力水平作用下轴向应变随时间的变化... 厦门海底隧道是我国建设的第一条海底公路隧道,其穿越的F1、F2、F3、F4四条断层破碎带处,洞体围岩软弱、破碎,流变属性十分明显。对该类岩石进行了室内三轴压缩流变试验,研究了岩石在不同围压和不同应力水平作用下轴向应变随时间的变化规律。试验结果表明,幂律型蠕变模型可以用来较好的模拟该类岩石除第三阶段蠕变以外的蠕变行为。 展开更多

关键词 风化破碎岩体 岩石流变 三轴流变试验 幂律型蠕变模型

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基于损伤力学的砂岩蠕变模型研究与参数辨识 被引量：10

12

作者 刘桃根 王伟 +1 位作者 吴斌华 李良权 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第6期55-60,共6页

在Burgers模型的基础上,应用损伤力学的原理,通过引入3种不同的损伤变量演化规律,建立了改进Kachanov蠕变损伤模型、应变控制蠕变损伤模型和统计损伤模型,模拟向家坝砂岩三轴蠕变试验,并进行模型参数辨识及参数敏感性分析.3种蠕变损伤... 在Burgers模型的基础上,应用损伤力学的原理,通过引入3种不同的损伤变量演化规律,建立了改进Kachanov蠕变损伤模型、应变控制蠕变损伤模型和统计损伤模型,模拟向家坝砂岩三轴蠕变试验,并进行模型参数辨识及参数敏感性分析.3种蠕变损伤本构模型都能够较好地模拟蠕变全过程曲线,且各模型对曲线的模拟有着各自的特点.对比分析各个蠕变损伤模型,说明了提出的3种蠕变损伤本构模型都能够很好地反映砂岩的流变特性,但相比而言统计蠕变损伤模型更具有优势.本文研究为岩石工程的长期稳定性分析提供了理论参考. 展开更多

关键词 岩石流变 蠕变损伤模型 BURGERS模型 三轴蠕变试验 砂岩

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岩石古流变性质的构造研究进展 被引量：9

13

作者 曾佐勋 付永涛 《地球科学进展》 CAS CSCD 1998年第2期157-160,共4页

岩石古流变性质研究是大陆动力学研究的一个重要方面。岩石古流变性质研究的一个发展方向是通过比例模型，建立流变参数与构造变形几何参数之间的定量关系，再利用天然岩石构造变形几何参数的定量测定，反推在形成这些变形时所处物理化... 岩石古流变性质研究是大陆动力学研究的一个重要方面。岩石古流变性质研究的一个发展方向是通过比例模型，建立流变参数与构造变形几何参数之间的定量关系，再利用天然岩石构造变形几何参数的定量测定，反推在形成这些变形时所处物理化学条件下的岩石流变参数。对利用露头尺度地质构造的定量测量研究岩石古流变性质的方法与进展做了重点介绍。 展开更多

关键词 岩石 石流变性质 构造变形 应力指数 粘度比

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流变特性引起围岩应力场演变规律分析 被引量：8

14

作者 王波 高延法 夏方迁 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2011年第3期441-445,共5页

为了研究流变特性引起围岩应力场演变规律,分析了巷道开挖完成后,围岩的应力状态,得出围岩应力峰值点位于塑性区与弹性区的交界处;选取西原模型计算软岩的流变过程,在计算过程中,提出了三向应力状态下围岩应力峰值点发生转移的判据;结... 为了研究流变特性引起围岩应力场演变规律,分析了巷道开挖完成后,围岩的应力状态,得出围岩应力峰值点位于塑性区与弹性区的交界处;选取西原模型计算软岩的流变过程,在计算过程中,提出了三向应力状态下围岩应力峰值点发生转移的判据;结合典型软岩巷道-龙口海域巷道流变实验成果,给定一个极小的时步Δt,在σ(x,t)作用下将会产生一个应变增量Δε,当围岩应力峰值点位置发生变化时,应力重新分布,形成新的应力分布σ′(x,t),编制计算程序,计算得出不同时刻的应力分布情况和围岩应力峰值位置.根据计算结果,得出了巷道开挖后围岩应力峰值的转移规律,并得出围岩应力峰值点会最终趋于某一位置. 展开更多

关键词 软岩巷道 岩石流变 应力场演变规律

原文传递

以等应变速率曲线为基础的岩石长期强度确定方法 被引量：8

15

作者 王振 沈明荣 顾琳琳 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期77-83,共7页

长期强度是岩石时效强度的一种,是影响和评价岩体工程长期稳定性的一个重要性质.为更准确地求解长期强度,以等应变速率曲线为基础,提出了等应变速率曲线拐点法及极限应变法两种确定岩石长期强度的新方法.对锦屏二级水电站的绿片岩开展... 长期强度是岩石时效强度的一种,是影响和评价岩体工程长期稳定性的一个重要性质.为更准确地求解长期强度,以等应变速率曲线为基础,提出了等应变速率曲线拐点法及极限应变法两种确定岩石长期强度的新方法.对锦屏二级水电站的绿片岩开展了单轴和三轴应力状态的常规和分级加载蠕变试验以验证上述方法,并利用文中提出的方法对绿片岩长期强度求解,得到了不同围压状态下绿片岩的长期强度值.同时,在极限应变法的求解过程中,结合蠕变曲线,得到了蠕变变形稳定时间以及相应的极限应变值.试验成果表明:两种方法均可求得长期强度,数值接近且符合长期强度的经验值;单轴以及三轴应力状态下长期强度分别为瞬时强度的66.9%(单轴)、68.0%(围压10 MPa)、79.6%(围压10 MPa).文中提出的确定长期强度的方法具有一定的可行性,同时,围压是影响长期强度的主要因素之一,具体表现为随着围压的升高,长期强度与瞬时强度的比值升高. 展开更多

关键词 岩石流变 长期强度 等应变速率曲线 蠕变 绿片岩

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岩石流变试验与本构模型研究进展 被引量：6

16

作者 范庆忠 王素华 高延法 《山东农业大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2006年第1期136-140,共5页

岩石的流变性是岩石的重要力学特性之一,岩石流变力学研究对于岩石力学的实际问题,尤其是对于深埋于地下的井巷、硐室围岩的稳定问题非常重要。阐述了岩石和岩体流变试验和本构模型研究的进展概况,同时提出若干需要进一步研究的问题。

关键词 岩石流变 试验研究 本构模型 研究进展

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深埋大直径无压引水隧洞基于流变的风险分析 被引量：6

17

作者 张贵金 杨松林 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2005年第1期15-22,共8页

以南水北调西线工程深埋大直径无压引水隧洞为例,考虑高地应力及锚杆、衬砌等支护的动态作用,推导出隧洞围岩、衬砌应力及位移的表达式.经计算表明,一般在运行 5年后,隧洞衬砌及围岩稳定破坏基于流变的风险达到最大,并随围岩流变的稳定... 以南水北调西线工程深埋大直径无压引水隧洞为例,考虑高地应力及锚杆、衬砌等支护的动态作用,推导出隧洞围岩、衬砌应力及位移的表达式.经计算表明,一般在运行 5年后,隧洞衬砌及围岩稳定破坏基于流变的风险达到最大,并随围岩流变的稳定而趋于稳定,隧洞开挖后未及时衬砌的风险明显高于及时衬砌的情况. 展开更多

关键词 引水隧洞 隧洞衬砌 隧洞开挖 南水北调西线工程 围岩 流变 风险分析 大直径 支护 位移

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韧性剪切带形成的岩石流变学特征 被引量：6

18

作者 王思敬 韩贝传 孙惠文 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 1992年第3期269-281,共13页

本文应用流变学有限元法,建立了韧性剪切带内的温度、应力、应变和位移之间的关系。并对加速蠕变和应变软化两种情况,给出了不同时刻韧性剪切带内的温度、应力、应变、应变率、位移和粘滞系数的分布特征,描述了岩石递进变形的规律。

关键词 韧性剪切带 岩石 流变学 有限元法

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渗流场中岩石流变特性的数值模拟 被引量：6

19

作者 阎岩 王恩志 王思敬 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1943-1949,共7页

渗流对岩石的流变特性有显著的影响,但限于试验条件,相关的试验成果较少。而数值计算技术已成为进行岩石力学研究的重要方法,因此,采用数值模拟方法对渗流场中岩石的流变特性进行了研究。对已有的岩石室内流变试验进行模拟来验证数值方... 渗流对岩石的流变特性有显著的影响,但限于试验条件,相关的试验成果较少。而数值计算技术已成为进行岩石力学研究的重要方法,因此,采用数值模拟方法对渗流场中岩石的流变特性进行了研究。对已有的岩石室内流变试验进行模拟来验证数值方法的有效性,在压缩流变试验的数值模拟中对试件分别施加单向、三向渗流场来模拟不同渗流条件对岩石流变特性的影响。模拟结果表明,在渗流方向上渗流产生的动水压力会导致试件的流变变形增大。此外,不同渗流场对流变的影响也有所差异,三向渗流场中试件受到的轴向渗透力小于单向渗流场,而侧向渗透力则大于单向渗流情况,这也导致三向渗流场中试件的轴向应变小于单向渗流场,而侧向应变大于单向渗流场。 展开更多

关键词 岩石流变 数值模拟 单向渗流场 三向渗流场

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矿柱流变对采空区顶板稳定性的影响 被引量：4

20

作者 巨未来 王文杰 《中国矿业》 北大核心 2020年第4期104-107,115,共5页

为研究岩石流变特性对采空区长期稳定的影响,基于Reissner厚板和流变力学理论构建了矿柱-顶板流变力学模型,并推导出顶板沉降位移关于流变时间的关系式;依据不同边界条件将顶板破坏过程划分为固支、固支-简支、简支和内部破坏四个阶段... 为研究岩石流变特性对采空区长期稳定的影响,基于Reissner厚板和流变力学理论构建了矿柱-顶板流变力学模型,并推导出顶板沉降位移关于流变时间的关系式;依据不同边界条件将顶板破坏过程划分为固支、固支-简支、简支和内部破坏四个阶段。研究结果表明:所建立的流变力学模型可用于对采空区稳定时间的预测,并为采空区及时处理提供参考。 展开更多

关键词 Reissner厚板 岩石流变 采空区 塌陷

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