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冲沟地貌间隔式煤柱下采动应力传播规律研究 被引量：13
1
作者 朱德福 屠世浩 +2 位作者 屠洪盛 李向阳 梁宁宁 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期701-707,共7页
以陕西南梁煤矿2^(-2)煤层间隔式采空区下回采3^(-1)煤层为工程背景,现场调研总结间隔式回采工作面地表沉降情况,结合数值计算方法判断间隔式煤柱、采空区状态,确定间隔式煤柱上覆载荷大小及分布规律与冲沟参数之间的函数关系。采用弹... 以陕西南梁煤矿2^(-2)煤层间隔式采空区下回采3^(-1)煤层为工程背景,现场调研总结间隔式回采工作面地表沉降情况,结合数值计算方法判断间隔式煤柱、采空区状态,确定间隔式煤柱上覆载荷大小及分布规律与冲沟参数之间的函数关系。采用弹性力学半平面无限体理论结合间隔式煤柱上覆载荷、岩性、回采工艺等参数推导单一间隔式煤柱下方应力分布函数,通过坐标系转换得组合煤柱下方集中应力传播规律,利用数学软件绘制各应力分量等值线分布图。分析应力分布规律:垂直方向集中应力在底板中分布变化趋势与冲沟坡向一致;随深度增加,集中应力减小,等值线倾斜程度增大。分析下组煤层背沟过间隔式煤柱工作面顶板压力变化规律:"沟底→煤柱Ⅰ→煤柱Ⅲ"顶板压力先增大后减小,以间隔式煤柱下30107工作面为例验证理论并分析其矿压规律。此研究为冲沟地貌间隔式采空区、房柱式、刀柱式采空区下煤层开采顶板控制提供理论支持。 展开更多
关键词 冲沟地貌 间隔式煤柱 半平面体 应力传播
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点载荷作用下密集颗粒物质的传力特性分析 被引量：8
2
作者 毕忠伟 孙其诚 +1 位作者 刘建国 金峰 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2011年第1期10-16,共7页
利用颗粒离散元商业软件PFC3D,模拟了在2m×1m×0.01m容器中直径分别为0.01 m,0.008 m和0.006 m的颗粒各1×10~4个,受重力作用下的静态密集堆积;以此为初始条件,在表层随机选择7个颗粒分别施加5.2×10^(-2) N(100倍最... 利用颗粒离散元商业软件PFC3D,模拟了在2m×1m×0.01m容器中直径分别为0.01 m,0.008 m和0.006 m的颗粒各1×10~4个,受重力作用下的静态密集堆积;以此为初始条件,在表层随机选择7个颗粒分别施加5.2×10^(-2) N(100倍最大颗粒重量)的点载荷,进行应力传播特点研究.结果表明:力的传递在局部范围内呈现很强的各向异性;应力涨落随着距离的增加呈指数下降;在大于5倍最大颗粒粒径时,其分布可以使用弹性力学理论来计算.探讨了摩擦系数μ=0,0.2,1对应力传递的影响,随着摩擦系数的增加,各向异性范围减小. 展开更多
关键词 颗粒物质 应力传播 多尺度结构 点载荷
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高瓦斯低渗煤层控制孔与定向控制爆破复合作用增透试验研究 被引量：2
3
作者 张鑫 刘泽功 +3 位作者 张健玉 傅师贵 乔国栋 杨帅 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2018-2027,共10页
针对高瓦斯低渗煤层爆破增透时爆破裂隙不能较好的沿煤层方向扩展,爆破能量利用率低的问题,进行控制孔与定向控制爆破复合作用增透试验研究。根据爆炸应力波的传播规律,建立控制孔辅助作用下爆炸应力波传播的力学模型,将爆破后4组不同... 针对高瓦斯低渗煤层爆破增透时爆破裂隙不能较好的沿煤层方向扩展,爆破能量利用率低的问题,进行控制孔与定向控制爆破复合作用增透试验研究。根据爆炸应力波的传播规律,建立控制孔辅助作用下爆炸应力波传播的力学模型,将爆破后4组不同孔径控制孔与1组无控制孔的裂纹起裂及应力发展规律进行对比分析,得出爆生裂纹的扩展规律以及应力峰值的涨幅关系。利用自主搭建的爆破试验平台进行爆破相似模拟试验,结果表明,在裂纹扩展方面,当控制孔孔径过小,控制孔对裂纹导向作用较弱,爆破孔和控制孔之间平行于煤层裂纹不明显;随着孔径增大,控制孔对裂纹导向作用加强,双孔之间形成平直的贯通爆生裂纹,定向作用较为明显。应力方面,控制孔迎爆侧应力峰值随着孔径增大而增大,最大涨幅为40.4%;在控制孔背爆侧随着孔径增大应力峰值呈先增加后减小的动态趋势,即周围应力场随着孔径的增大会出现一个最大应力场。研究成果运用于高瓦斯低渗煤层定向控制爆破中,可以有效提高爆破能量利用率和煤层透气性。 展开更多
关键词 采矿工程 控制孔 控制孔孔径 裂纹扩展 应力传播 爆破增透
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基于数字散斑变形模拟实验的深部复杂断块应力场传递特征研究
4
作者 冯建伟 郑晨曦 +3 位作者 刘水珍 周重安 吴文柯 沈郅阳 《石油实验地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期710-721,共12页
在油田勘探开发过程中,地应力研究在掌握深层油气的运聚规律、改善储层压裂效果和钻井工程风险评价等方面发挥着重要的作用。而前人对地应力的研究主要集中在二维/三维模拟方面,对区域构造变动和生产开发过程中的应力动态变化规律研究... 在油田勘探开发过程中,地应力研究在掌握深层油气的运聚规律、改善储层压裂效果和钻井工程风险评价等方面发挥着重要的作用。而前人对地应力的研究主要集中在二维/三维模拟方面,对区域构造变动和生产开发过程中的应力动态变化规律研究甚少。以渤海湾盆地南堡凹陷G区块为例,通过制作相似地质模型,设置边界条件并进行数字散斑变形动态模拟实验,基于LOESS局部回归分析方法,得到应力/应变在空间上的传播规律。结合经典的应力波理论认为,在构造力的持续作用下,地层中任一点的应力/应变随时间的变化呈现明显的旋回波动性,在断层附近这种旋回特征更加明显,且旋回幅度更大;应力波穿过断层发生多重反射、透射现象,众多左行波与右行波相遇造成局部应力和应变集中,从而呈现为高值区,穿过断层时应力波产生应变或变形,导致明显的能量衰减;随着时间的变化,应力/应变的总体传播方向具有选择性,其总是垂直于断裂带压实强、结构致密的方向,即透射过后会造成能量急剧衰减的方向;随着时间的变化,地层中任一点应力/应变的传播均呈现为波动旋回式,但应力波不同于声波,整体来看,应力/应变旋回曲线的最大幅度和最小幅度在空间上沿着作用力方向也呈现为波动式。 展开更多
关键词 应力传播 数字散斑实验 复杂断块 旋回特征 应力波 南堡凹陷 渤海湾盆地
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掏槽孔爆破作用下隧道掌子面应力传播与衰减规律研究
5
作者 许文祥 张浩 马鑫炎 《市政技术》 2024年第2期140-146,154,共8页
为明晰掏槽孔爆破作用下隧道掌子面应力传播与衰减规律,借助爆破试验分析隧道掌子面在掏槽孔爆破作用下水平方向、竖向和斜向的振动速度变化规律,同时采用ANSYS/LS-DYNA模拟掏槽孔爆破作用下隧道围岩同一截面内应力传播特点。研究结果表... 为明晰掏槽孔爆破作用下隧道掌子面应力传播与衰减规律,借助爆破试验分析隧道掌子面在掏槽孔爆破作用下水平方向、竖向和斜向的振动速度变化规律,同时采用ANSYS/LS-DYNA模拟掏槽孔爆破作用下隧道围岩同一截面内应力传播特点。研究结果表明:隧道掌子面边缘测点振动速度大于距爆源近测点振动速度,最小爆源距测点振动速度大于中间位置测点振动速度;隧道掌子面的拱顶和拱肩位置振动速度较大,上部测点振动速度大于下部测点;隧道掌子面应力主要集中在水平方向和竖向,纵向应力较小,水平方向和竖向应力变化时刻主要集中在0~5 ms,水平方向应力传播范围更广;隧道掌子面炮孔下方测点应力大于同爆源距上方测点。相关结论可为类似隧道动力响应分析提供参考。 展开更多
关键词 隧道掌子面 掏槽孔 爆破 应力传播 衰减规律
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水平井电缆射孔振动安全性分析
6
作者 周鑫钟 柳军 +2 位作者 简屹林 陈益丽 梁爽 《石油机械》 北大核心 2024年第8期41-50,共10页
水平井射孔时,射孔弹爆炸会产生巨大的冲击波作用于管柱自身,并造成严重的管柱振动行为,甚至造成管柱与管串工具的损坏。为了研究水平井电缆射孔振动安全性,基于Hamilton原理,考虑射孔爆轰载荷的衰减、管柱-井壁的接触碰撞、超深井高温... 水平井射孔时,射孔弹爆炸会产生巨大的冲击波作用于管柱自身,并造成严重的管柱振动行为,甚至造成管柱与管串工具的损坏。为了研究水平井电缆射孔振动安全性,基于Hamilton原理,考虑射孔爆轰载荷的衰减、管柱-井壁的接触碰撞、超深井高温高压环境和管柱自生约束等因素的影响,建立了水平井电缆射孔纵-横-扭耦合非线性动力学模型。使用Newmark-β法对系统非线性离散方程组进行求解,并编制了相应的MATLAB计算程序。采用西南地区H1实例井井深结构和射孔参数,利用非线性振动模型探究了射孔轰爆载荷在超深井高温高压环境下对水平井电缆射孔纵-横-扭耦合振动的影响机理。研究结果表明:射孔枪过长会增大其横向位移、截面位移和振动幅值,过短则会导致管柱所受到Mises应力增大,故在考虑射孔枪安全使用和抑制振动的前提下,射孔枪长度20 m左右最合适。当射孔弹装药量超过20 g时,管柱所受到的最大Mises应力已经超过了其自身的极限应力值,在保证高效率射孔和管柱安全的前提下,射孔弹装药量应控制在15~20 g之间,这一参数与西南地区龙马溪组H2/3实例井使用的装药量相符合。研究结果可以为特定井的射孔弹装药量提供建议。 展开更多
关键词 水平井 电缆射孔 爆轰压力场 动态响应 应力传播 振动安全
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深孔爆破切顶卸压技术在马兰矿强动压工作面应用研究 被引量：2
7
作者 梁维将 《现代矿业》 CAS 2019年第5期138-140,共3页
为了降低18506回采对南八南九大巷造成的采动影响,采用围岩应力卸压和强制放顶两种技术相结合的深孔爆破切顶卸压技术,确定了顶板爆破高度、爆破裂隙扩展孔间距和初采炮孔位置,提出了初采强制放顶的具体炮孔方案。应用研究表明,深孔爆... 为了降低18506回采对南八南九大巷造成的采动影响,采用围岩应力卸压和强制放顶两种技术相结合的深孔爆破切顶卸压技术,确定了顶板爆破高度、爆破裂隙扩展孔间距和初采炮孔位置,提出了初采强制放顶的具体炮孔方案。应用研究表明,深孔爆破切顶卸压技术的卸压效果显著,对18506工作面初采时强制放顶,使顶板及早充分冒落、对采空区起到充填支撑作用;工作面回采时高位覆岩进行断顶卸压,切断应力传播路径。同时有效减少回采动压对邻近巷道的影响,减少巷道维修量,节约了成本,保证了马兰矿的安全生产。 展开更多
关键词 围岩应力卸压 强制放顶 深孔爆破 强动压 应力传播
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基于数值模拟的并敷装药爆破效果 被引量：1
8
作者 张光雄 欧阳天云 +2 位作者 尚文凯 赵明生 司海峰 《工程爆破》 CSCD 2020年第4期42-47,共6页
为解决露天煤矿台阶爆破大块和根底过多的实际情况,采用乳化与铵油并敷装药结构的技术,同时运用数值模拟技术分析不同并敷装药比例对爆破效果的影响。结果表明:不同并敷比例的数值模型在700 us时的裂纹扩展损伤效果差异明显,全部使用乳... 为解决露天煤矿台阶爆破大块和根底过多的实际情况,采用乳化与铵油并敷装药结构的技术,同时运用数值模拟技术分析不同并敷装药比例对爆破效果的影响。结果表明:不同并敷比例的数值模型在700 us时的裂纹扩展损伤效果差异明显,全部使用乳化装药结构的裂纹扩展明显优于并敷装药结构,并敷装药结构优于全铵油装药结构;通过对比模型中#162351、#178235、#195563参考单元在不同并敷装药结构中的单元应力传播曲线和能量传播曲线的差异,佐证了沿不同爆速炸药并敷段的轴向,爆轰波总是以其中最大的爆轰速度进行传播的特性。 展开更多
关键词 并敷装药 数值模拟 爆破效果 裂纹扩展 应力传播 爆破能量
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基于实际气体模型的油浸式变压器爆炸应力分布研究 被引量：1
9
作者 姜岚 陈云桥 +2 位作者 王爽 刘任 程若恒 《变压器》 2024年第1期29-34,共6页
为了揭示变压器爆炸瞬间应力在变压器油中的传播过程以及变压器油箱变形的影响因素,本文采用数值计算方法,考虑实际气体对仿真结果的影响,引入范德华方程,从变压器油中气体类型、电弧放电位置两方面对变压器油箱的应力分布规律进行研究... 为了揭示变压器爆炸瞬间应力在变压器油中的传播过程以及变压器油箱变形的影响因素,本文采用数值计算方法,考虑实际气体对仿真结果的影响,引入范德华方程,从变压器油中气体类型、电弧放电位置两方面对变压器油箱的应力分布规律进行研究。以某110kV通用型变压器为例进行分析,结果表明:气体类型是影响油箱应力大小的重要因素,爆炸分析应采用实际气体模型;电弧放电位于绕组下端时,油箱应力较大;总体而言,爆炸发生时,变压器箱体底面和端面应力值较大。 展开更多
关键词 油浸式变压器 应力传播机制 电弧放电 应力分布 实际气体 范德华方程 气体类型
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碎石桩传力特性的实验研究及其理论分析 被引量：6
10
作者 慕青松 马崇武 +1 位作者 马君伟 花拓 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期627-632,共6页
应用自行设计制造的二维实验设备,通过杠杆砝码加压与测力环直接测量桩底压强相结合的方法,研究了不同长度碎石桩的传力方式和破坏模式.实验发现,直径和填料一定的碎石桩存在一个临界桩长(临界长径比),当桩长跨越临界值时,碎石桩内部以... 应用自行设计制造的二维实验设备,通过杠杆砝码加压与测力环直接测量桩底压强相结合的方法,研究了不同长度碎石桩的传力方式和破坏模式.实验发现,直径和填料一定的碎石桩存在一个临界桩长(临界长径比),当桩长跨越临界值时,碎石桩内部以及与桩周土之间的传力方式要发生改变.桩长小于临界值时,随着桩顶荷载增加,桩底的承载贡献率增大,而桩周土的承载贡献率减小.与之相反,桩长大于临界值时,随着桩顶荷载增加,桩底的承载贡献率减小,而桩周土的承载贡献率增大.实验还发现短桩和长桩的不同传力方式决定了不同的破坏模式.随着桩顶荷载增加,短桩将发生桩底刺入破坏,而长桩将发生顶端鼓胀剪切破坏.借鉴Janssen的"粮仓效应"经典理论,建立了二维碎石桩的传力模型.该模型对长桩定性符合良好,但对短桩不适合. 展开更多
关键词 碎石桩 临界桩长 桩周土 传力方式 破坏模式
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应力波在用SHPB研究材料动态本构特性中的重要作用 被引量：58
11
作者 王礼立 王永刚 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期17-25,共9页
在材料动态本构关系的研究中,不论是由波传播信息反求材料本构关系,即所谓解第二类反问题,还是利用应力波效应和应变率效应解耦的方法(如SHPB技术),应力波传播实际上都起着关键作用。在一般性讨论的基础上,就SHPB试验技术分析了应力波... 在材料动态本构关系的研究中,不论是由波传播信息反求材料本构关系,即所谓解第二类反问题,还是利用应力波效应和应变率效应解耦的方法(如SHPB技术),应力波传播实际上都起着关键作用。在一般性讨论的基础上,就SHPB试验技术分析了应力波传播如何影响材料动态本构特性的有效确定。对于应力/应变沿试件长度均匀分布假定以及一维应力波假定,着重进行了分析。 展开更多
关键词 爆炸力学 应力波传播 SHPB 材料动态本构特性 爆炸 冲击载荷 应变率效应
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复杂水力裂缝网络延伸规律研究进展 被引量：34
12
作者 赵立强 刘飞 +3 位作者 王佩珊 刘平礼 罗志锋 李年银 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期562-569,共8页
随着天然裂缝性储层、煤层气、页岩气、致密砂岩气、致密油和复杂岩性低渗透油气藏勘探开发进程的加快,大规模体积压裂实践及微地震裂缝实时监测技术对水力裂缝延伸模拟提出了巨大挑战。复杂网络裂缝延伸受储层岩性、岩石力学性质、地... 随着天然裂缝性储层、煤层气、页岩气、致密砂岩气、致密油和复杂岩性低渗透油气藏勘探开发进程的加快,大规模体积压裂实践及微地震裂缝实时监测技术对水力裂缝延伸模拟提出了巨大挑战。复杂网络裂缝延伸受储层岩性、岩石力学性质、地质力学和天然裂缝特征等影响,文中综述了天然裂缝对水力诱导裂缝延伸影响的国内外研究进展。水力诱导裂缝与天然裂缝相交前、相交时和相交后的复杂力学行为决定了水力诱导裂缝的复杂延伸规律:水力裂缝尖端逼近时,诱导应力场会导致胶结天然裂缝张性或剪性脱粘;相交时,天然裂缝可能出现剪切破裂导致压裂液大量滤失、或水力裂缝穿过天然裂缝沿原方向延伸、或转向沿天然裂缝延伸并在其端部或弱结构点起裂;相交后,可能出现多个裂缝尖端同时延伸的情况,形成复杂网络裂缝。真三轴压裂测试系统结合工业CT扫描、声发射装置、X-衍射等是研究复杂网络裂缝形成机理的主要试验手段;而非常规裂缝模型和扩展有限元方法(XFEM)是模拟复杂网络裂缝延伸的主要数值手段。XFEM是处理含裂纹等不连续问题的最有效方法,并具有有限元方法的所有优点,考虑到裂缝内流体压力是水力裂缝延伸的驱动力,故基于XFEM的渗流-应力-裂缝延伸全耦合研究是未来体积压裂复杂网络裂缝延伸模拟的重要发展方向。 展开更多
关键词 延伸规律 相交作用准则 渗流-应力-裂缝延伸耦合 扩展有限单元法 网络裂缝 天然裂缝
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轴向静载对红砂岩中应力波传播特性的影响试验研究 被引量：26
13
作者 金解放 程昀 +3 位作者 昌晓旭 袁伟 梁晨 王杰 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1939-1950,共12页
由于开挖卸荷效应以及原岩应力的复杂性,围岩体承受的静应力大小具有动态变化特点。为了研究静应力大小对岩石应力波传播的影响,利用动静组合加载试验装置,对红砂岩长试件进行小扰动的应力波传播试验,试件轴向静应力分别设置为13个等级... 由于开挖卸荷效应以及原岩应力的复杂性,围岩体承受的静应力大小具有动态变化特点。为了研究静应力大小对岩石应力波传播的影响,利用动静组合加载试验装置,对红砂岩长试件进行小扰动的应力波传播试验,试件轴向静应力分别设置为13个等级。通过应力波传播速度和幅值随传播距离、传播时间以及静应力的衰减规律,研究不同静应力条件下应力波的传播衰减特性。结果表明,相同轴压下,不同测点处应力波形状基本相同;不同轴压下,相同测点处应力形状变化较大,轴压越大,应力波尾部出现的拉伸波越大。随着轴向静应力的增加,岩石纵波波速呈"快速增加–平缓发展–急剧减小"的趋势,轴向静应力与单轴抗压强度之比?s/?c=30%和?s/?c=55%是其2个应力分界点。相同轴压下,应力波幅值随传播距离及传播时间都具有良好的指数关系;随着轴压的增加,空间和时间响应强度逐渐减小,幅值空间衰减系数和时间衰减系数呈"快速减小–平稳发展–急剧增大"的趋势。随轴压增加,相同测点处幅值随轴压衰减系数??s先减小后增大,离冲击端越近测点处的??s变化越敏感。 展开更多
关键词 岩石力学 应力波传播 轴向静应力 纵波波速 时空衰减 随轴压衰减系数
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节理接触面对应力波传播影响的SHPB试验研究 被引量：26
14
作者 李娜娜 李建春 +2 位作者 李海波 刘婷婷 柴少波 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1994-2000,共7页
为探讨岩体的节理接触面积对应力波传播规律的影响,采用分离式霍普金森压杆试验装置开展试验研究,分析不同接触面积比的节理的动态力学特性以及节理的接触面积几何分布对应力波传播特性的影响。人工切槽的岩块与完整岩块组合得到不同接... 为探讨岩体的节理接触面积对应力波传播规律的影响,采用分离式霍普金森压杆试验装置开展试验研究,分析不同接触面积比的节理的动态力学特性以及节理的接触面积几何分布对应力波传播特性的影响。人工切槽的岩块与完整岩块组合得到不同接触面积比的节理岩块作为试样。通过一系列的实验,得到以下的结论:节理的接触面积比、接触面积分布和冲头冲击速率不仅影响节理岩块的动态力学特性而且影响应力波的传播。应力波的透射系数与冲头冲击速率、节理面大小及相对密集度(即接触面分布离散和接触面分布紧凑)有关;当节理接触面的几何相对密集度一定时,应力波透射系数随着节理接触面积比的增大呈线性增长,且透射系数随冲头速率的增大而增大;此外,相对于节理接触面积小但分布离散的岩体,应力波通过接触面积大、分布紧凑的节理的衰减更为明显。 展开更多
关键词 岩石力学 节理岩体 应力波 透射系数 接触面积 接触面积分布
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不同地应力下爆炸应力波在节理岩体中传播规律模型试验研究 被引量：25
15
作者 李新平 董千 +3 位作者 刘婷婷 罗忆 赵航 黄俊红 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2188-2196,共9页
通过模型试验研究不同地应力下应力波在节理岩体中的传播规律,同时考虑节理数量的影响,并推导地应力作用下应力波在多条非线性节理处的传播方程。首先,通过导爆索产生爆炸应力波,监测不同位置的应力,研究地应力下节理岩体中应力波传播... 通过模型试验研究不同地应力下应力波在节理岩体中的传播规律,同时考虑节理数量的影响,并推导地应力作用下应力波在多条非线性节理处的传播方程。首先,通过导爆索产生爆炸应力波,监测不同位置的应力,研究地应力下节理岩体中应力波传播的衰减组成,并分析地应力以及节理数量对应力波衰减的影响,其次,考虑地应力对非线性节理模型的影响,结合时间递归分析法,得出地应力作用下应力波在多条非线性节理处的传播方程,并将计算结果与试验数据进行对比分析。研究结果表明,高地应力下,爆炸应力波在节理岩体中传播时,其衰减主要由岩石材料和节理两部分分别引起的衰减叠加组成,随着地应力增加,节理岩体对应力波的衰减增强,其中岩石材料对应力波的衰减作用加强,而节理引起的衰减减弱。 展开更多
关键词 岩石力学 地应力 应力波传播 模型试验
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应力波传播模型及其在木材检测中的应用 被引量：20
16
作者 冯海林 李光辉 +1 位作者 方益明 李剑 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1490-1493,共4页
木材无损检测技术是充分有效利用木材资源的重要手段之一。依据各向同性和各向异性材料中的机械波传播理论,研究了应力波在木材中的传播过程。分析了直角坐标系下的应力波传播方程,研究了木材中应力波传播的弹性常数之间的关系。在圆柱... 木材无损检测技术是充分有效利用木材资源的重要手段之一。依据各向同性和各向异性材料中的机械波传播理论,研究了应力波在木材中的传播过程。分析了直角坐标系下的应力波传播方程,研究了木材中应力波传播的弹性常数之间的关系。在圆柱极坐标下研究了传播模型,对模型的参数进行了分析,用幂级数的形式给出模型的部分解,分析了木材中横向传播速度。最后对两类木材中的应力波传播进行了计算。 展开更多
关键词 木材检测 应力波传播 弹性常数 波传播模型
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爆炸作用下岩石介质应力波传播规律研究 被引量：20
17
作者 胡刚 郝传波 景海河 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期270-273,共4页
以平面波发生器为加载源的爆炸测试系统 ,直接得出爆炸作用下岩石的应变历程曲线 .通过对一组应变波形的Lagrange分析 ,导出了岩石在 10 3～ 10 4 s- 1应变率范围内的应力波其它参量 (质点速度、应力等 )随时间的变化历史 。
关键词 平面波发生器 应力波 传播规律 Lagranege分析 岩石 爆炸作用
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软弱夹层对爆炸应力波传播过程的影响研究 被引量：18
18
作者 孙宁新 雷明锋 +2 位作者 张运良 苏光明 黄国富 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第16期112-119,147,共9页
针对含软弱夹层岩体爆炸应力波的传播过程,采用数值模拟的方法,探讨了软弱夹层厚度、位置及角度对爆炸应力波传播的影响规律。研究结果表明:爆炸应力波在软弱夹层界面处发生反射,产生的拉伸应力波使应力波能量在迎波面汇聚,加剧该部分... 针对含软弱夹层岩体爆炸应力波的传播过程,采用数值模拟的方法,探讨了软弱夹层厚度、位置及角度对爆炸应力波传播的影响规律。研究结果表明:爆炸应力波在软弱夹层界面处发生反射,产生的拉伸应力波使应力波能量在迎波面汇聚,加剧该部分岩体的破坏程度。随着软弱夹层厚度的增加,前方岩体拉应力峰值增长作用由近迎波面岩体向炮孔周边岩体传播,拉应力峰值增长率逐渐提高;同时,夹层阻隔作用增强,后方岩体有效应力峰值衰减加快。软弱夹层与起爆中心的间距减小使得夹层前方岩体拉应力峰值显著增长,而对夹层后方岩体的阻隔作用逐渐减弱。应力波能量主要汇聚在软弱夹层的垂直方向,致使岩体爆破产生的裂缝偏离水平测线方向而向软弱夹层法线方向发展。研究成果可用于指导类似地层隧道爆破施工设计。 展开更多
关键词 爆破 软弱夹层 应力波传播 数值模拟 影响机理
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核电站316L不锈钢弯头应力腐蚀行为的寿命预测 被引量：17
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作者 郭舒 韩恩厚 +2 位作者 王海涛 张志明 王俭秋 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期455-464,共10页
采用数值模拟方法对核电站316L不锈钢弯头的应力腐蚀裂纹扩展行为进行了研究。首先针对不锈钢厚壁弯头(外径355.6 mm,内径275.6 mm)进行有限元建模,在弯头内壁上创建出与实际裂纹相符的半椭圆状3D缺陷作为裂纹形状,其裂纹张开位移(δ_i)... 采用数值模拟方法对核电站316L不锈钢弯头的应力腐蚀裂纹扩展行为进行了研究。首先针对不锈钢厚壁弯头(外径355.6 mm,内径275.6 mm)进行有限元建模,在弯头内壁上创建出与实际裂纹相符的半椭圆状3D缺陷作为裂纹形状,其裂纹张开位移(δ_i)由Dugdale模型计算确定;然后根据有限元计算结果,建立裂纹应力强度因子(K)随裂纹深度(a)及附加应力(P)变化的拟合公式,结合实验数据得到管材在2种冷变形量下的应力腐蚀裂纹扩展速率(da/dt)拟合公式,利用迭代方法计算了裂纹穿透管壁所需的时间,为核电站安全评估提供了有效依据。研究显示,当弯头部位的冷变形量较小(硬度为230~245 HV)且在理想情况下(无初始附加应力),弯头被应力腐蚀裂纹穿透耗时最长(约57 a);当初始附加应力增加至200 MPa,此失效时间约缩减至前者的1/5(无应力释放)、2/7(应力释放一半)以及3/7(应力完全释放);保持初始附加应力不变(200 MPa)并提高弯头部位冷加工变形量(由硬度为230~245 HV提高到275~300 HV),弯头的大变形部位被穿透时间约缩短至小变形部位失效时间的2/5(无应力释放)、3/8(应力释放一半)以及1/3(应力完全释放),由此可见应力释放程度的降低和冷加工变形量的增加均导致了核电站316L不锈钢弯头剩余寿命的缩短。 展开更多
关键词 316L不锈钢弯头 应力腐蚀裂纹扩展 裂纹张开位移 有限元分析 应力释放 冷加工变形
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围压对红砂岩应力波传播特性的影响 被引量：17
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作者 金解放 王杰 +5 位作者 郭钟群 梁晨 袁伟 吴越 张睿 王熙博 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期435-444,共10页
围压可以改变岩石内部微观结构,导致波阻抗发生变化,进而影响应力波在岩石中的透反射能力。为探索围压对岩石应力波传播特性的影响,通过一维应力波理论推导,得到了岩石应力波透射系数和反射系数随波阻抗值的变化关系。用红砂岩制备短试... 围压可以改变岩石内部微观结构,导致波阻抗发生变化,进而影响应力波在岩石中的透反射能力。为探索围压对岩石应力波传播特性的影响,通过一维应力波理论推导,得到了岩石应力波透射系数和反射系数随波阻抗值的变化关系。用红砂岩制备短试件和长试件,基于动静组合加载实验系统进行不同围压下的应力波传播试验,分析岩石的纵波波速、波阻抗、反射系数和透射系数与围压的关系。根据岩石波阻抗与围压的经验模型,结合理论分析所得的透射系数与波阻抗的关系,得到不同围压下透射系数的理论值,并与相应的试验值进行对比,证明理论分析结果的正确性。综合分析了岩石的纵波波速、波阻抗、透射系数和反射系数与围压的关系,得到围压对红砂岩应力波传播衰减特性的影响规律。结果表明,岩石短试件和长试件的纵波波速及波阻抗与围压之间均具有正向相关性。随着围压的增加,短试件反射系数的绝对值逐渐减小,透射系数逐渐增大,长试件的透射系数逐渐减小,透射系数和反射系数均与围压呈二次函数关系。纵波波速、波阻抗、透射系数及反射系数与围压的关系都表明,增大围压有利于应力波穿过岩石,减小其幅值的衰减。 展开更多
关键词 应力波传播 围压 波阻抗 透反射系数 纵波波速
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