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不同围压下岩石中泊松比的各向异性 被引量：55
1
作者 刘斌 席道瑛 +3 位作者 葛宁洁 王宝善 H. Kern T. Popp 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期880-890,共11页
由弹性波纵横波速比计算得到的泊松比 ,在利用地震波反演地下结构和物质组成时 ,可以提供比单纯地利用纵波或者横波波速更强的约束 .为了研究不同岩石中泊松比及其各向异性随围压的变化 ,选取 1 9块典型的岩石样品 ,在不同围压下沿相互... 由弹性波纵横波速比计算得到的泊松比 ,在利用地震波反演地下结构和物质组成时 ,可以提供比单纯地利用纵波或者横波波速更强的约束 .为了研究不同岩石中泊松比及其各向异性随围压的变化 ,选取 1 9块典型的岩石样品 ,在不同围压下沿相互正交的 3个方向同时测量纵、横波速度 ,并通过计算得到了泊松比及其各向异性 .结果表明 ,在大部分样品中泊松比各向异性与纵波速度各向异性有一定的相关性 ,但在有的样品中泊松比各向异性与纵波速度各向异性没有明显的关系 ,甚至表现出完全相反的变化规律 .由于泊松比也表现出很强的各向异性 ,在排除微裂隙的影响后有的仍可以达到 30 %以上 ,在利用实际地震波传播数据通过泊松比反演地下物质结构时必须考虑其各向异性的影响 . 展开更多
关键词 围压 超声波速 泊松比 各向异性 反演 地震波 弹性波
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砂岩疲劳特性的超声波速法试验研究 被引量：36
2
作者 樊秀峰 简文彬 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期557-563,共7页
岩石地基或边坡在长期动荷载的作用下将产生疲劳损伤,岩石和混凝土材料都属于脆性材料,在疲劳损伤衰减规律上有很多相似的地方,但其变形及损伤特征也存在一些实质性的差别;另外,岩石材料由于其风化程度不同或所含成分及含量不同,其疲劳... 岩石地基或边坡在长期动荷载的作用下将产生疲劳损伤,岩石和混凝土材料都属于脆性材料,在疲劳损伤衰减规律上有很多相似的地方,但其变形及损伤特征也存在一些实质性的差别;另外,岩石材料由于其风化程度不同或所含成分及含量不同,其疲劳损伤演化进程也都不相同。对砂岩在循环荷载作用下的疲劳损伤特性进行实时超声波速的跟踪研究,研究结果表明:穿透砂岩试样的横向超声波速随着荷载的循环次数发生明显的三阶段衰减,即初始迅速衰减、稳定衰减与临近破坏的急速衰减三个阶段,它们分别约占疲劳寿命的10%,85%和5%,相比混凝土材料而言,到达第2阶段末波速的衰减幅度较小,且第3阶段经历的循环次数相比疲劳寿命而言极短;基于超声波速定义损伤变量,建立砂岩疲劳累积损伤的演化方程;最后对不同类型的砂岩疲劳特性进行对比分析,结果表明,含砾砂岩与粉砂岩疲劳过程中纵波波速都发生了明显的衰减现象,衰减速率前者高于后者;弱风化的砂岩疲劳损伤过程中纵波的衰减现象比强烈风化的砂岩明显。相关成果可为类似岩质地基、边坡的疲劳健康诊断提供理论依据。 展开更多
关键词 岩石力学 砂岩 循环荷载 疲劳损伤 超声波速
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混凝土抗压强度和弹性模量与其超声声速之间关系的试验研究 被引量：26
3
作者 张玉敏 王忠海 《混凝土》 CAS CSCD 2002年第12期40-42,52,共4页
在混凝土超声无损检测法的基础上 ,本文对三种强度等级 ,各龄期的混凝土试块进行超声波测试 ,并同时进行抗压强度和弹性模量试验 ,由试验数据经回归分析得到了抗压强度、弹性模量和超声声速之间的函数关系 。
关键词 混凝土 抗压强度 弹性模量 试验 无损检测
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高温环境下超声波横波检测技术 被引量：25
4
作者 关卫和 阎长周 +1 位作者 陈文虎 陶元宏 《压力容器》 2004年第2期4-6,26,共4页
随着温度的变化 ,材料中超声波的声速、声压值会发生变化 ,掌握温度对超声波参数的影响 ,对高温状态下超声波检测具有重要意义。压力容器与管道焊缝的超声波探伤一般使用横波 ,本文主要讨论在 5 0～ 4 5 0℃温度下 ,超声横波速度、幅度... 随着温度的变化 ,材料中超声波的声速、声压值会发生变化 ,掌握温度对超声波参数的影响 ,对高温状态下超声波检测具有重要意义。压力容器与管道焊缝的超声波探伤一般使用横波 ,本文主要讨论在 5 0～ 4 5 0℃温度下 ,超声横波速度、幅度随温度变化的规律 ,通过试验 ,给出了横波速度随温度变化的关系式 ,用以修正不同温度下缺陷的实际位置、大小 ,提出了高温状态下超声波横波检测应注意的问题和解决方法。本文认为 ,今后应加强高温状态下超声横波衰减特性的研究。 展开更多
关键词 高温 超声波检测 焊缝 横波声速 衰减
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基于超声波CT技术的混凝土内部缺陷探测 被引量：23
5
作者 申永利 孙永波 《工程地球物理学报》 2013年第4期560-565,共6页
超声波CT技术作为混凝土无损检测方法,具有震动频率、探测精度和异常分辨率高等特点,同时还有良好的指向性特性,成为弹性波法混凝土内部缺陷质量检测最常用的方法之一。本文依据超声波CT的原理,通过正反演算法,对混凝土内部存在缺陷的... 超声波CT技术作为混凝土无损检测方法,具有震动频率、探测精度和异常分辨率高等特点,同时还有良好的指向性特性,成为弹性波法混凝土内部缺陷质量检测最常用的方法之一。本文依据超声波CT的原理,通过正反演算法,对混凝土内部存在缺陷的模型进行了三维CT探测研究。研究表明,混凝土模型内部中存在的泡沫低速体,三维超声波CT探测的成像结果可精确、直观表示,完整地反映出整个混凝土内部的缺陷及质量信息,克服了由于常规的超声波检测精度不高的问题,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 超声波CT 混凝土缺陷 波速 探测
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不同腐蚀盐环境下的混凝土耐久性 被引量：19
6
作者 王伦 秦鸿根 +1 位作者 庞超明 黄健 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期14-17,共4页
通过3.5%NaCl溶液、5%Na2SO4溶液、3.5%NaCl+5%Na2SO4复合溶液以及模拟海水进行干湿循环腐蚀试验,研究干湿循环条件下,不同腐蚀溶液中混凝土超声波传播速度的变化规律,通过XRD、CT分析混凝土在不同腐蚀环境下的损伤劣化机理。结果表明:... 通过3.5%NaCl溶液、5%Na2SO4溶液、3.5%NaCl+5%Na2SO4复合溶液以及模拟海水进行干湿循环腐蚀试验,研究干湿循环条件下,不同腐蚀溶液中混凝土超声波传播速度的变化规律,通过XRD、CT分析混凝土在不同腐蚀环境下的损伤劣化机理。结果表明:干湿循环显著加速了混凝土的劣化过程;对于不配筋混凝土,氯盐的腐蚀较弱,只有干湿循环作用下F0组发生明显劣化;在氯盐和硫酸盐共存环境下,硫酸根的存在加速了氯离子对混凝土的腐蚀;模拟海水的腐蚀速度最快;F30S30组混凝土在腐蚀环境下生成物主要有钙矾石、F盐和石膏等,在氯盐和硫酸盐共同腐蚀条件下,没有发现F盐的存在。 展开更多
关键词 混凝土 干湿循环 氯盐 复合盐 超声声速 XRD X-CT
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超声波检测混凝土结构抗冻性的方法研究 被引量：15
7
作者 刘卫东 张东芹 +2 位作者 刘胜利 杨小风 张联洲 《无损检测》 2002年第5期196-199,共4页
依据固体结构动弹模与表面波速度的关系 ,采用超声波法检测混凝土冻融试件的动弹模 ,并与共振法测出的动弹模进行对比 ,总结出其内在相关规律 ,建立起预报混凝土动弹模的回归方程 ,由测得的波速计算出相应的动弹模 ,再利用动弹模之比评... 依据固体结构动弹模与表面波速度的关系 ,采用超声波法检测混凝土冻融试件的动弹模 ,并与共振法测出的动弹模进行对比 ,总结出其内在相关规律 ,建立起预报混凝土动弹模的回归方程 ,由测得的波速计算出相应的动弹模 ,再利用动弹模之比评估出混凝土结构的抗冻性。初步试验和研究表明 ,此方法研究思路切实可行 ,符合混凝土冻融特性的基本变化规律 ,能够实现从试件测试向结构检测的发展 ,可供混凝土耐久性检测工程参考。 展开更多
关键词 超声波检测 混凝土结构 抗冻性 表面波速度
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冻结粉质黏土声学特性与物理力学性质试验研究 被引量：18
8
作者 黄星 李东庆 +2 位作者 明锋 邴慧 彭万巍 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1489-1496,共8页
为分析冻结粉质黏土的声波参数与其物理力学性质之间的关系,进行冻结粉质黏土的超声波测试,同时测定了其在不同温度下的抗拉、抗压强度。基于试验分析温度、含水率和干密度等对冻土波速的影响以及波速与强度的关系。结果表明:土样在-1℃... 为分析冻结粉质黏土的声波参数与其物理力学性质之间的关系,进行冻结粉质黏土的超声波测试,同时测定了其在不同温度下的抗拉、抗压强度。基于试验分析温度、含水率和干密度等对冻土波速的影响以及波速与强度的关系。结果表明:土样在-1℃^-7℃范围内,波速变化尤为剧烈;存在一个临界含水率16.03%,使波速随含水率的增加呈先增加后减少的趋势;在含水率相同的情况下,波速随干密度的增加呈线性增加;通过波速计算得到冻结粉质黏土的3个动弹性力学参数,并分析这些参数随温度的变化趋势;冻土声波波速与强度呈现出良好的相关性,冻土的强度越大,声波波速越高。因此,可利用声波测试技术对冻土进行无损检测,为冻土强度的预测奠定基础。 展开更多
关键词 土力学 超声波波速 临界含水率 动弹性力学参数 冻土强度
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单轴加载过程中砂岩声学特性研究 被引量：15
9
作者 胡明明 周辉 +4 位作者 张勇慧 张传庆 高阳 胡大伟 卢景景 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期4468-4474,共7页
岩体的声学特性与应力状态和破坏程度密切相关,通过岩体声学特性的变化来分析岩体应力状态进而评价工程稳定性是一种行之有效的工程措施。针对砂岩开展了单轴压缩试验,并在加载过程中同步进行3个方向的声波测试,获得了砂岩加载过程中3... 岩体的声学特性与应力状态和破坏程度密切相关,通过岩体声学特性的变化来分析岩体应力状态进而评价工程稳定性是一种行之有效的工程措施。针对砂岩开展了单轴压缩试验,并在加载过程中同步进行3个方向的声波测试,获得了砂岩加载过程中3个不同方向声波波速与应力的演化规律。试验结果表明:随着应力的增加,轴向波速逐渐增大,横向波速表现出先增后减的趋势。考虑到不同方向声波测试结果的差异性,采用含不同倾角裂隙的石膏试样进行声波试验。结果表明,当裂隙方向与声波传播方向一致时,波速最大,与声波传播方向垂直时,波速最小;此外,为分析岩样波速与应力状态的相关性,建立了波速与体应变的关系,结果表明,随着体应变的增加,平均波速逐渐增大,在体应变达到最大值附近时,平均波速达到最大值,在体应变下降阶段,波速开始下降;根据轴向波速与应力的变化规律,得到了应力与波速的指数函数拟合公式,据此可以通过现场测试获得的波速预测现场岩体的应力范围,进而评价工程岩体稳定性。 展开更多
关键词 超声波 波速 单轴加载 裂隙倾角 体应变 损伤
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综放开采顶煤冒放性预测模型的构建与应用 被引量：15
10
作者 王兆会 王家臣 王凯 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期49-62,共14页
为实现综放开采顶煤冒放性的定量分析,提高资源采出率,采用室内实验、理论分析、数值计算和现场实测等研究手段,测试单轴抗压条件下型煤和原煤中超声波速的全程动态演化特征,构建超声波速预测模型并将其应用于综放开采顶煤冒放性预测。... 为实现综放开采顶煤冒放性的定量分析,提高资源采出率,采用室内实验、理论分析、数值计算和现场实测等研究手段,测试单轴抗压条件下型煤和原煤中超声波速的全程动态演化特征,构建超声波速预测模型并将其应用于综放开采顶煤冒放性预测。煤体弹性变形阶段,超声波传播速度保持不变,后继屈服阶段,裂隙的萌生和扩展导致超声波速呈现单调降低趋势,残余变形阶段,超声波速降低至残余值并保持稳定;将工作面前方顶煤超声波速分布划分为单阶段(I)、双阶段(I–II)和三阶段(I–III)三种类型,对于I型分布采场,顶煤不具备冒放性,I–II型分布采场,顶煤冒放性差,采出率为50%～70%,I–III型分布采场,顶煤冒放性良好,采出率大于70%;采用累积塑性应变表征煤中裂隙发育程度,构建超声波速预测模型,将预测模型与本构模型耦合实现承载煤体变形破坏过程和超声波速演化特征的准确模拟,采用实验数据验证了模型的可靠性;将超声波速预测模型应用于新柳煤矿顶煤冒放性评价,预测结果表明,该矿综放工作面前方顶煤超声波速分布属于I,II,III三阶段类型,顶煤冒放性良好,实测顶煤采出率为83.3%,煤层垂直应力和顶煤超声波速实测数据与预测结果具有较好的一致性,表明所构建的超声波速预测模型可用于不同开采条件下顶煤冒放性评价。 展开更多
关键词 采矿工程 厚煤层 超声波速 裂隙扩展 综放开采 顶煤冒放性
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温度对超声波在混凝土中传播速度的影响 被引量：15
11
作者 季家林 李慧剑 闫国亮 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 2008年第3期349-352,共4页
研究了-10～30℃条件下超声波在C30,C40和C50混凝土中的传播速度,并计算了不同温度下混凝土的推定抗压强度.研究结果表明：在-10～30℃条件下,温度对超声波传播速度的影响不可忽略,低温时这种影响更加显著;温度对超声波传播速度的作用... 研究了-10～30℃条件下超声波在C30,C40和C50混凝土中的传播速度,并计算了不同温度下混凝土的推定抗压强度.研究结果表明：在-10～30℃条件下,温度对超声波传播速度的影响不可忽略,低温时这种影响更加显著;温度对超声波传播速度的作用规律可忽略尺寸效应的影响;就C30,C40和C50混凝土而言,温度对超声波传播速度温度修正系数的影响规律基本相同. 展开更多
关键词 混凝土 超声波传播速度 温度 尺寸效应
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高温后花岗岩巴西劈裂抗拉实验及超声特性研究 被引量：15
12
作者 支乐鹏 许金余 +2 位作者 刘志群 刘石 陈腾飞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期61-66,共6页
采用非金属超声检测分析仪和液压伺服试验系统装置,研究不同温度(25℃～1 000℃)作用后花岗岩的超声特性,分析不同温度条件下花岗岩的劈裂抗拉强度。结果表明,(1)高温后花岗岩的纵波波速、超声波形以及劈裂抗拉强度都与温度的变化密切相... 采用非金属超声检测分析仪和液压伺服试验系统装置,研究不同温度(25℃～1 000℃)作用后花岗岩的超声特性,分析不同温度条件下花岗岩的劈裂抗拉强度。结果表明,(1)高温后花岗岩的纵波波速、超声波形以及劈裂抗拉强度都与温度的变化密切相关;(2)随着温度的增高,花岗岩试样的纵波波速和劈裂抗拉强度逐渐减小,经历1 000℃高温后,纵波波速下降90%,劈裂抗拉强度下降65%,并且,纵波波速和抗拉强度间存在一定的相关性;(3)超声波波形随温度升高由整齐变混乱,由密集变稀疏,尤其在800℃波形变化最明显;(4)花岗岩试样的热损伤不断增加,经历1 000℃热损伤后,试样的脆性增加,变得轻脆易碎。 展开更多
关键词 花岗岩 高温后 超声特性 纵波波速 劈裂抗拉强度
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硅灰对橡胶混凝土抗压强度与吸能性能影响试验研究 被引量：14
13
作者 李海龙 徐颖 +1 位作者 汪海波 葛进进 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2019年第7期2222-2227,共6页
为提升橡胶混凝土的抗压强度和吸能能力,将橡胶弹性优势与混凝土抗压强度相结合。制作橡胶混凝土试件,保持水灰比不变,分别以0%、20%、40%和60%的四种橡胶颗粒等体积替换混凝土中的细骨料,同时分别掺入0%、5%和10%的微硅灰等质量替代水... 为提升橡胶混凝土的抗压强度和吸能能力,将橡胶弹性优势与混凝土抗压强度相结合。制作橡胶混凝土试件,保持水灰比不变,分别以0%、20%、40%和60%的四种橡胶颗粒等体积替换混凝土中的细骨料,同时分别掺入0%、5%和10%的微硅灰等质量替代水泥,测试了试件的抗压强度、超声脉冲速度和落球的回弹高度。试验结果表明:随着掺加橡胶颗粒的增多,混凝土的抗压强度和超声脉冲速度迅速降低,加入硅灰可以明显提高抗压强度。橡胶颗粒的加入,使混凝土的吸能效果明显增强。 展开更多
关键词 橡胶混凝土 硅灰 抗压强度 超声波速度 回弹吸能
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太原晋阳西山大佛岩石动静力学参数的对比研究 被引量：11
14
作者 江进 孙进忠 +1 位作者 乔艳红 杨秀生 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A01期3452-3460,共9页
运用声波测试方法,结合物理力学试验,研究太原晋阳西山大佛陡崖岩体2个水平钻孔中岩石的质量和风化情况。分析时特别关注岩样的块体密度、动力学和静力学参数在大佛水平进深方向上的分布规律,也研究动静力学参数间的量值关系。研究发现... 运用声波测试方法,结合物理力学试验,研究太原晋阳西山大佛陡崖岩体2个水平钻孔中岩石的质量和风化情况。分析时特别关注岩样的块体密度、动力学和静力学参数在大佛水平进深方向上的分布规律,也研究动静力学参数间的量值关系。研究发现,大佛边坡岩样的组构、动力学和静力学3个方面的参数随钻孔水平进深的变化规律一致,可以反映大佛陡崖岩体在水平进深方向的风化程度变化,在水平进深方向上,岩体的密度、饱和抗压强度与静弹性模量、动弹性模量与波速都随着深度的增加而呈增长趋势;自陡崖表面至水平进深2.5 m左右范围内,岩体风化程度较高,水平进深大于3.0 m,岩体风化程度相对减弱,岩石质量呈稳定上升趋势。2个钻孔的岩石质量存在明显的差异,反映岩性和岩体卸荷带的影响。岩石动弹性模量与弹性波速随水平进深的变化数据表明,动弹性模量对岩体质量的变化反应比弹性波速更灵敏。另外,通过岩石静弹性模量与弹性波速的对比分析发现,岩石的组构情况对岩石动静力学参数间的关系有显著影响,岩石组构的非均匀性会导致岩石动、静力学参数之间对应关系的离散和异常。 展开更多
关键词 岩石力学 岩体质量 超声波测试 弹性波速 弹性模量 抗压强度
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基于声弹理论的地应力超声测量方法 被引量：11
15
作者 田家勇 王恩福 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期3719-3724,共6页
首先描述岩石的声弹理论,给出岩石的应力与弹性波波速之间的理论关系;其次利用岩石应力与弹性波波速之间的理论关系提出地应力超声测量方法,即通过测量套孔应力解除前后的孔壁超声波波速的变化,利用声弹理论反演出地应力。通过数值算例... 首先描述岩石的声弹理论,给出岩石的应力与弹性波波速之间的理论关系;其次利用岩石应力与弹性波波速之间的理论关系提出地应力超声测量方法,即通过测量套孔应力解除前后的孔壁超声波波速的变化,利用声弹理论反演出地应力。通过数值算例讨论地应力对孔壁超声波速的影响,其结果表明,该方法可以有效地确定地应力的大小和方向。 展开更多
关键词 岩石力学 声弹理论 地应力 超声波 波速
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温度对超声波在16MnR钢中传播速度的影响 被引量：8
16
作者 梁宏宝 朱安庆 李子芳 《化工机械》 CAS 2007年第3期134-138,共5页
研究了温度变化对超声波探伤定位的影响，以及在20—450℃范围内，超声波在16MnR钢内的横波传播速度规律。应用最小二乘法拟舍了3种速度规律关系式，并对其进行了比较，得出精确计算横波声速拟合公式Vr=3253．31—1．8114T＋1．18193... 研究了温度变化对超声波探伤定位的影响，以及在20—450℃范围内，超声波在16MnR钢内的横波传播速度规律。应用最小二乘法拟舍了3种速度规律关系式，并对其进行了比较，得出精确计算横波声速拟合公式Vr=3253．31—1．8114T＋1．18193×10^-2T^2-3．51474×10^-5T^3＋3．05267×10^-8T^4。同时得出了由于热膨胀造成的试件半径变化对速度测量误差的影响在10^-1mm量级，对缺陷位置和尺寸的影响不大。给出了实际波速、量程修正和误差幅度关系式。分析了由于温度变化造成的弹性模量、泊松比和密度的变化对速度变化的影响，得到了超声波在高温钢种下的理论修正公式。 展开更多
关键词 16MNR钢 超声波 横波波速
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川东北地区致密碎屑岩动静弹参数实验研究 被引量：9
17
作者 李智武 刘树根 +3 位作者 罗玉宏 龚昌明 单钰铭 刘维国 《石油实验地质》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期286-291,295,共7页
利用“MTS系统”对四川盆地东北部上三叠统和中侏罗统致密碎屑岩进行了模拟地层条件下的波速及力学参数同步测试,并讨论了弹性参数的变化规律以及动静态参数间的关系。随着岩石中泥质含量和孔隙度的增加,波速和杨氏模量均降低。多数情况... 利用“MTS系统”对四川盆地东北部上三叠统和中侏罗统致密碎屑岩进行了模拟地层条件下的波速及力学参数同步测试,并讨论了弹性参数的变化规律以及动静态参数间的关系。随着岩石中泥质含量和孔隙度的增加,波速和杨氏模量均降低。多数情况下,平行层理方向样品的波速、动态杨氏模量和体积模量大于垂直层理方向。随着温度的升高,波速、动态杨氏模量和体积模量都呈下降趋势。随着有效围压的增加,波速、动态杨氏模量和体积模量均呈现增加趋势,而泊松比在饱水时降低、干燥时增加。随着轴向差应力的增加,波速先增后降;对于砂岩,纵横波峰值速度大致在极限强度的80%和50%处。饱水样品的纵波速度和动弹模量明显大于干燥样品,而横波速度与饱水与否无关。动杨氏模量大于静杨氏模量,而动静泊松比间的相对大小关系不明显。 展开更多
关键词 地层条件 波速 动弹参数 静弹参数 碎屑岩 上三叠统 侏罗系 川东北
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水力压裂模拟用煤岩体相似材料基础力学特性实验研究 被引量：9
18
作者 翟成 郑仰峰 +7 位作者 余旭 徐吉钊 孙勇 丛钰洲 唐伟 李宇杰 朱薪宇 陈爱坤 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期16-28,共13页
煤层水力压裂模拟实验是研究煤矿井下水力压裂煤岩体致裂增透、弱化机理的有效手段。然而,大尺寸煤岩体原位保真取样技术不成熟,已有大尺寸煤样块多取自卸压区,其在运输和制备过程中会发生二次破坏,导致实验结果失真。因此,使用煤岩体... 煤层水力压裂模拟实验是研究煤矿井下水力压裂煤岩体致裂增透、弱化机理的有效手段。然而,大尺寸煤岩体原位保真取样技术不成熟,已有大尺寸煤样块多取自卸压区,其在运输和制备过程中会发生二次破坏,导致实验结果失真。因此,使用煤岩体相似材料代替大尺寸原煤执行室内水力压裂模拟实验成为一种可行的选择。煤岩体相似材料试样的力学特性是影响水力压裂效果最重要因素。为精确表征煤岩体相似材料的基础力学特征,选择煤粉、水泥、石膏、砂子为相似材料,设计制作7种配比试样,进行超声波与力学特性耦合响应规律研究。结果表明:煤岩体相似材料试样超声波波速(P波和S波)和强度(单轴抗压和抗拉强度)随着密度的增大而增大,随着孔隙率的增大而减小;相似材料对于超声波波速、强度和密度增大幅度的影响为水泥>砂子>石膏,孔隙率正相反;相似材料水泥和石膏分别在调节试样强度和变形特性方面起主要作用;根据超声波P波波速与强度之间的二次多项式数学模型,通过测定超声波P波波速可提前预测试样的强度;试样力学参数可调整范围大,通过改变相似材料配比可以调整试样的力学性质,精确模拟煤岩体,且试样制作方法简单。此研究可为煤层水力压裂模拟用煤岩体相似材料力学特征相似设计提供依据,促进矿井瓦斯防治技术的发展,具有广泛的应用价值。 展开更多
关键词 煤岩体相似材料 力学性能 水力压裂 超声波波速 矿井瓦斯防治
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岩石单轴加载破坏全过程波速变化特征研究 被引量：10
19
作者 廉玉广 马志超 +4 位作者 李江华 牟义 王国库 崔金亮 樊林林 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期64-69,共6页
岩石力学性质是声波监测技术的基础,可通过观测声波在岩石内部传播变化过程判别岩石的稳定性和发育状况。为了解赵庄二号井岩石载荷受力下声波于介质传播过程中变化状况,单轴加载试验采用岩石力学试验机和声波测试系统,对晋城赵庄二号... 岩石力学性质是声波监测技术的基础,可通过观测声波在岩石内部传播变化过程判别岩石的稳定性和发育状况。为了解赵庄二号井岩石载荷受力下声波于介质传播过程中变化状况,单轴加载试验采用岩石力学试验机和声波测试系统,对晋城赵庄二号井典型层位的砂岩、泥岩、灰岩加工成标准试样,在单轴加载条件下,采用不同加载方法进行比对,获取方法适用性。然后,利用观测声波对岩石裂隙发育程度、不同岩性的纵、横波波速及应力-应变全过程的变化特征进行了研究。研究结果表明:选用位移控制法可以更好获取全应力-应变曲线;在加载过程中,试样压密、弹性阶段波速呈线性上升的趋势;到达应力峰值后,试样破损,承受力降低并出现软化特征,应力与波速呈非线性变化;波速变化趋势与应力-应变曲线基本一致,不同的应力-应变阶段均发生不同的波速响应特征。通过对岩石加载声波变化特性的测试观察,可对岩体的稳定性或内部裂隙发育程度做出预测预判。 展开更多
关键词 单轴加载 超声波 波速 应力-应变
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超声波法检测混凝土工作应力状态试验研究 被引量：9
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作者 高昊 郝文秀 +2 位作者 李梁 王军林 孙建恒 《建筑科学》 CSCD 北大核心 2017年第3期94-99,共6页
混凝土结构的工作应力是评价在役结构安全性的最重要的指标之一。本文通过混凝土试件单向轴压超声波检测试验,研究了养护龄期及试件尺寸对超声波传播速度的影响。在试验的基础上,定义了相对波速系数和混凝土应力损伤系数,得出了混凝土... 混凝土结构的工作应力是评价在役结构安全性的最重要的指标之一。本文通过混凝土试件单向轴压超声波检测试验,研究了养护龄期及试件尺寸对超声波传播速度的影响。在试验的基础上,定义了相对波速系数和混凝土应力损伤系数,得出了混凝土工作应力和超声波波速关系的公式,提出两种评价混凝土工作应力的方法,为混凝土结构工作应力的检测提供参考。 展开更多
关键词 混凝土 工作应力 超声波波速 相对波速系数 应力损伤系数
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