基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型的橡胶材料有限元分析 被引量：52

1

作者 张琦 时剑文 +1 位作者 索双富 孟国营 《合成橡胶工业》 CAS 北大核心 2020年第6期468-471,共4页

基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型2种橡胶本构模型,建立了硅橡胶、丁腈橡胶和氟橡胶的单轴压缩实验有限元模型,对比了3种橡胶材料的名义应力-应变曲线及模拟仿真。结果表明,Mooney-Rivlin模型适合橡胶的小变形行为,Yeoh模型适合橡胶的... 基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型2种橡胶本构模型,建立了硅橡胶、丁腈橡胶和氟橡胶的单轴压缩实验有限元模型,对比了3种橡胶材料的名义应力-应变曲线及模拟仿真。结果表明,Mooney-Rivlin模型适合橡胶的小变形行为,Yeoh模型适合橡胶的大变形行为,且Yeoh模型在橡胶小变形时也具有较好的拟合度。 展开更多

关键词 Mooney-Rivlin模型 Yeoh模型 单轴压缩实验 有限元模型 本构关系 应力云图

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岩石单轴压缩下破坏失稳过程SEM即时研究 被引量：33

2

作者 黄明利 唐春安 朱万成 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期426-429,共4页

通过在扫描电镜下进行单轴加载实验，即时观察分析岩石受力过程中微裂纹的萌生、扩展和贯通破坏的全过程，得到各试样的应力应变曲线及其所对应的微结构变化的电镜照片·实验结果表明，岩石试件的变形与破坏过程可以分为裂纹压密... 通过在扫描电镜下进行单轴加载实验，即时观察分析岩石受力过程中微裂纹的萌生、扩展和贯通破坏的全过程，得到各试样的应力应变曲线及其所对应的微结构变化的电镜照片·实验结果表明，岩石试件的变形与破坏过程可以分为裂纹压密、微裂纹萌生和扩展以及断裂破坏３ 个阶段；微裂缝首先在预裂缝周围的拉应力集中区产生，随着外载荷的增加不断扩展，最后形成与最大主应力方向平行的宏观断裂带· 展开更多

关键词 单轴压缩实验 预裂纹 失稳过程 岩石 破坏失稳

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冻融循环对风化花岗岩物理特性影响的实验研究 被引量：25

3

作者 周科平 许玉娟 +1 位作者 李杰林 张亚民 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期70-74,共5页

在冻结温度为-40℃,融化温度20℃的环境下对风化花岗岩进行0,10,20,30次冻融循环实验;并对岩样进行室温下岩芯核磁共振和常规单轴压缩实验,得到冻融循环后岩石的孔隙度、孔隙分布和单轴抗压强度,孔隙度与循环次数拟合多项式。实验结果表... 在冻结温度为-40℃,融化温度20℃的环境下对风化花岗岩进行0,10,20,30次冻融循环实验;并对岩样进行室温下岩芯核磁共振和常规单轴压缩实验,得到冻融循环后岩石的孔隙度、孔隙分布和单轴抗压强度,孔隙度与循环次数拟合多项式。实验结果表明:冻融循环后风化花岗岩饱和水状态下的质量均会增加;岩石内部的孔隙分布发生了明显变化;中小尺寸的孔隙数量增加且随循环次数增加而增长;花岗岩强度明显降低,冻融系数和单轴抗压强度随循环次数的增加而减小,弹性模量有所降低。最后利用损伤力学原理对岩样进行冻融损伤分析,得到有效应力与孔隙度表达式,为研究寒区岩体工程损伤破坏机理和稳定性评价提供参考数据。 展开更多

关键词 风化花岗岩 冻融 核磁共振 单轴抗压试验 有效应力

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不同加载速率下箍筋约束混凝土力学性能试验研究 被引量：12

4

作者 任晓丹 刘凯 +1 位作者 魏公涛 李杰 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期141-150,共10页

为了研究箍筋约束效应和率相关效应对混凝土单轴受压性能的影响,采用MTS815试验机对一批设计强度等级为C30、C70混凝土的普通箍筋约束试件进行了单轴受压试验。选取4种不同的配箍等级,对每一种配箍等级试件分别进行加载应变率为10-5、10... 为了研究箍筋约束效应和率相关效应对混凝土单轴受压性能的影响,采用MTS815试验机对一批设计强度等级为C30、C70混凝土的普通箍筋约束试件进行了单轴受压试验。选取4种不同的配箍等级,对每一种配箍等级试件分别进行加载应变率为10-5、10-2/s的试验,得到了相应的应力-应变全曲线。研究发现:混凝土单轴受压性能会受到配箍率、应变率和混凝土强度等级三者的共同影响;增大配箍率提高了约束混凝土试件的峰值应力、峰值应力对应应变和延性系数,当配箍率达到3.4%时,最大提高幅值比例约为1∶2∶4,但其弹性模量受到的影响可以忽略不计;增大加载应变率提高了约束混凝土试件的弹性模量、峰值应力和峰值应力对应应变,但其延性系数有所降低,当应变率达到10-2/s时,上述特征值最大提高或降低幅值比例约为1∶5∶4∶4;箍筋约束效应与率相关效应相互耦合,当二者共同存在时,会削弱彼此对约束混凝土试件峰值应力、峰值应力对应应变和延性系数的提高或降低作用,当配箍率为0%~3.4%、应变率为10-5~10-2/s时,削弱幅值不超过60%,提高混凝土强度等级会增强该削弱作用,弹性模量受耦合效应的影响可以忽略不计。 展开更多

关键词 混凝土 箍筋约束 率相关 单轴受压试验 力学性能

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单轴压缩下单裂隙类岩石强度变形特性分析 被引量：11

5

作者 肖桃李 何祥锋 +2 位作者 汪宗华 张万强 田永锋 《长江大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第1期64-67,共4页

以含特定几何参数(长度、倾角)的预制单裂隙类岩石试样为模型,开展了单轴压缩试验,研究了单裂隙试样的强度变形特性。试验中观察到贯穿预制裂隙面的拉伸主裂纹和由预制裂隙尖端或中部萌生的次生裂纹;单轴压缩作用下,试样的破坏模式均为... 以含特定几何参数(长度、倾角)的预制单裂隙类岩石试样为模型,开展了单轴压缩试验,研究了单裂隙试样的强度变形特性。试验中观察到贯穿预制裂隙面的拉伸主裂纹和由预制裂隙尖端或中部萌生的次生裂纹;单轴压缩作用下,试样的破坏模式均为拉伸破坏;当裂隙长度不变时,随着倾角的增大,试样峰值强度先减小后增大,峰值强度最小值对应的倾角逐渐减小;当裂隙倾角不变时,试样峰值随裂隙长度的增大而减小;预制裂隙倾角是新裂纹萌生及扩展的诱因,裂隙长度影响次生裂纹迹线的数目。 展开更多

关键词 单轴压缩试验 单裂隙类岩石 强度变形 破坏模式 新裂纹

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加锚砂岩单轴力学特性及屈曲型岩爆控制机制 被引量：10

6

作者 王斌 宁勇 +2 位作者 冯涛 王卫军 郭泽洋 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2285-2294,共10页

为探讨锚杆对砂岩屈曲型岩爆的调控作用,开展加锚砂岩的单轴压缩试验,并进行声发射特征监测。研究结果表明:无锚砂岩与加锚砂岩的破坏模式存在差异,无锚试样以张拉破坏为主并伴生剪切破坏,而加锚试样均呈单一斜面剪切破坏;加锚砂岩在加... 为探讨锚杆对砂岩屈曲型岩爆的调控作用,开展加锚砂岩的单轴压缩试验,并进行声发射特征监测。研究结果表明:无锚砂岩与加锚砂岩的破坏模式存在差异,无锚试样以张拉破坏为主并伴生剪切破坏,而加锚试样均呈单一斜面剪切破坏;加锚砂岩在加载初期就使系统的能量充分释放。锚杆控制屈曲型岩爆的机制如下:锚杆可发挥出组合梁的整体弯曲效果,使层状岩板向临空面的屈曲变形受到极大限制;加锚砂岩表现为单一剪切破坏,在一定程度上抑制张拉裂纹的产生,不具备劈裂成板的特征,从而破坏屈曲岩爆的孕育过程;加锚砂岩在加载前期就发生比较活跃的声发射活动,使系统能量充分释放,更难于储存弹性应变能,破坏时释放的能量小于无锚试样破坏时释放的能量,加锚砂岩可释放的动能占总能量的比例减小,从而降低屈曲岩爆的孕育能力和发生烈度。 展开更多

关键词 加锚砂岩 单轴压缩试验 声发射 屈曲型岩爆

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轻骨料混凝土单轴受力下的塑性损伤模型应用研究 被引量：9

7

作者 黄磊 王小平 张达生 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2012年第7期81-83,44,共4页

依据轻骨料混凝土单轴全应力-应变关系曲线,获得轻骨料混凝土损伤塑性模型的单轴应力-非弹性应变关系、单轴应力-开裂应变关系、损伤值-非弹性应变关系与损伤值-开裂应变关系,利用数值方法模拟轻骨料混凝土单轴压缩试验,结果表明,采用... 依据轻骨料混凝土单轴全应力-应变关系曲线,获得轻骨料混凝土损伤塑性模型的单轴应力-非弹性应变关系、单轴应力-开裂应变关系、损伤值-非弹性应变关系与损伤值-开裂应变关系,利用数值方法模拟轻骨料混凝土单轴压缩试验,结果表明,采用损伤塑性模型获得的有限元计算模拟值与试验拟合值吻合较好。 展开更多

关键词 轻骨料混凝土 损伤塑性本构模型 ABAQUS 单轴压缩试验

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改性聚氨酯混凝土受压性能及本构关系研究 被引量：8

8

作者 雷建华 徐斌 何旭辉 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期278-288,共11页

聚氨酯混凝土在国外已应用于桥梁加固与桥面快速补修。在国内,宁波路宝公司研制了一种新型改性聚氨酯混凝土材料,并将其应用于多座桥梁的桥面铺装工程中。聚氨酯混凝土在工程中的应用已颇具成效,但其材料本构关系却鲜有研究,且目前未见... 聚氨酯混凝土在国外已应用于桥梁加固与桥面快速补修。在国内,宁波路宝公司研制了一种新型改性聚氨酯混凝土材料,并将其应用于多座桥梁的桥面铺装工程中。聚氨酯混凝土在工程中的应用已颇具成效,但其材料本构关系却鲜有研究,且目前未见有考虑温度影响的相关研究报道。本研究以研制的改性聚氨酯混凝土材料为对象,制作其立方体与棱柱体的标准试件,研究其单轴受压性能,并考虑温度的影响,分别在0℃,15℃,40℃和60℃4组温度状态下进行单轴抗压试验。通过试验,研究其在不同温度影响下的力学性能、破坏模式及本构关系。研究结果表明:随温度升高,应力-应变曲线由高陡变为平缓,材料线弹性区间缩短;不同温度下,材料的力学性能有较大差异,随温度升高,材料的弹性模量、(立方体)抗压强度和轴心抗压强度均呈下降趋势,而峰值应变和极限应变有明显提高;材料破坏状态由低温的脆性断裂逐渐向高温的塑性破坏转变,材料延性明显提高;通过引入温度特征参数,同时结合试验结果,提出温度影响下改性聚氨酯混凝土材料的单轴受压本构模型,该模型结果与试验结果吻合良好,可为改性聚氨酯混凝土在工程上的应用提供理论依据。 展开更多

关键词 改性聚氨酯混凝土 高低温 单轴受压试验 应力-应变曲线 本构模型

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冲击地压“能量关键层”确定实验研究 被引量：9

9

作者 秦忠诚 陈光波 +2 位作者 李谭 孙伟 付彪 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第6期1-10,共10页

以煤、粗砂岩和细砂岩3种岩石试件单轴压缩实验为基础,对自主构建的组合试件进行单轴压缩实验,探讨组合试件破坏前能量积聚情况,研究能量积聚规律,确定"能量关键层"。结果表明:二元组合中,FCF、CFC、GCG、CGC试件中煤层积聚... 以煤、粗砂岩和细砂岩3种岩石试件单轴压缩实验为基础,对自主构建的组合试件进行单轴压缩实验,探讨组合试件破坏前能量积聚情况,研究能量积聚规律,确定"能量关键层"。结果表明:二元组合中,FCF、CFC、GCG、CGC试件中煤层积聚能量分别占总能量的88.5%、79.0%、71.4%和79.6%,FGF、GFG试件中粗砂岩的能量占总能量的61.2%和76.5%;三元组合体中,FGCF、GCFG、CFGC试件中煤层积聚能量分别占总能量的79.8%、74.0%和76.3%,粗砂岩占12.1%、22.0%、18.8%,细砂岩占8.1%、4.0%、4.9%;组分间硬度差别越大,软弱岩层上的能量耗散也越多。软弱岩层是引发冲击地压能量的主要载体,是冲击地压防治的"能量关键层";各组分硬度差别越大,冲击效应越强;据此提出了直接释能和间接释能两种防冲思路。 展开更多

关键词 冲击地压 组合试件 能量积聚 能量关键层 单轴压缩实验

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岩爆问题中岩块弹射速度的数值计算与实验研究 被引量：8

10

作者 陈滔 黎立云 +3 位作者 邓建辉 郑洪春 李林芮 胡万雨 《四川大学学报（工程科学版）》 CSCD 北大核心 2014年第S1期26-31,共6页

发生岩爆时,弹射出的岩块携带着大量的动能。为计算破坏块体的弹射速度,首先建立了数值计算的平面模型,利用能量守恒原理和破坏前后模型的应变能差计算出能量释放量,进一步算出岩块的弹射速度;后通过单轴压缩实验,运用高速相机拍摄试件... 发生岩爆时,弹射出的岩块携带着大量的动能。为计算破坏块体的弹射速度,首先建立了数值计算的平面模型,利用能量守恒原理和破坏前后模型的应变能差计算出能量释放量,进一步算出岩块的弹射速度;后通过单轴压缩实验,运用高速相机拍摄试件破坏的过程,根据2张照片的时间差和岩块移动的距离,得出岩块的弹射速度。经比较,实验与数值模拟的结果相近,验证了数值方法的合理性。这种较简单的数值方法可为计算岩爆问题中岩块的弹射速度和地下采场发生破坏时能量转移的定量计算提供参考。 展开更多

关键词 岩爆 岩块弹射速度 数值模拟 单轴压缩实验 高速摄像 地下采场

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冻融循环条件下白云岩物理力学特性 被引量：7

11

作者 李家欣 袁维 +1 位作者 王伟 李宗鸿 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第2期755-762,共8页

为了探究白云岩岩体的强度和力学参数在循环冻融作用下的演化规律,将饱水状态下的白云岩试样分为11组,在-20~20℃的温度区间内进行了50次循环周期为8 h(冻4 h,融4 h)的室内快速冻融试验,每隔5次循环后观察岩样的表观劣化情况,随后进行... 为了探究白云岩岩体的强度和力学参数在循环冻融作用下的演化规律,将饱水状态下的白云岩试样分为11组,在-20~20℃的温度区间内进行了50次循环周期为8 h(冻4 h,融4 h)的室内快速冻融试验,每隔5次循环后观察岩样的表观劣化情况,随后进行干燥和饱和两种状态下的质量和纵波波速的测定,最后进行常规单轴压缩试验。将白云岩的质量、纵波波速、单轴抗压强度、弹性模量等物理力学性质指标同冻融循环次数进行了非线性的参数拟合,并分析了应力应变曲线随冻融循环的演化规律。试验研究结果表明:低孔隙率的白云岩试样抗冻性较好,仅有两块试样的端面在实验过程中出现了闭合型微裂缝;冻融循环作用对质量的变化影响很小且无明显规律性;水的存在会对波速测试起干扰作用,干燥状态下的波速拟合结果较饱和状态下的拟合结果更为理想,能真实准确的反映岩石内部的结构劣化;弹性模量和单轴抗压强度在冻融循环过程中均呈指数型下降趋势;应力应变曲线中的压密阶段随冻融循环次数的增加而增长,岩样的脆性逐渐减弱延性逐渐增强,具有峰前塑性硬化的特征。将参数拟合的结果应用于广义Hoek-Brown准则,引入基于声波波速变化的冻融损伤因子,建立了基于声速变化的冻融累积损伤效应下的岩体力学参数表达式,为寒区岩体工程设计过程中岩体力学参数的取值问题提供了一种新的方法。 展开更多

关键词 白云岩 冻融循环 纵波波速 单轴压缩试验 广义Hoek-Brown准则

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不同粒径再生粗骨料混凝土单轴受压应力-应变关系试验研究 被引量：7

12

作者 王瑞骏 赵叶 +1 位作者 缑彦强 许萍 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期193-198,共6页

研究了粗骨料粒径对再生混凝土力学性能的影响,为再生混凝土工程中合理选取再生粗骨料粒径及取代率提供参考和依据。以再生粗骨料粒径和取代率为变量,用5~20 mm、20~30 mm及5~30 mm粒径范围内的再生粗骨料制作了不同取代率的二级配再生... 研究了粗骨料粒径对再生混凝土力学性能的影响,为再生混凝土工程中合理选取再生粗骨料粒径及取代率提供参考和依据。以再生粗骨料粒径和取代率为变量,用5~20 mm、20~30 mm及5~30 mm粒径范围内的再生粗骨料制作了不同取代率的二级配再生混凝土试件,利用混凝土单轴抗压的试验方法,分析了不同再生粗骨料粒径以及不同取代率再生混凝土的力学性能。实验结果表明:再生混凝土的弹性模量随取代率的增大而减小;相同取代率下,再生粗骨料粒径为5~30 mm的二级配再生混凝土的抗压强度比粒径为5~20 mm或20~30 mm的二级配再生混凝土的抗压强度高;粒径为20~30 mm的再生粗骨料对二级配再生混凝土力学性能的影响最大。再生粗骨料全级配取代,且取代率为30%时二级配再生混凝土的抗压强度最大。 展开更多

关键词 再生混凝土 再生粗骨料粒径 单轴受压试验 应力-应变全曲线

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非均质岩石损伤效应下沿空留巷煤柱宽度研究 被引量：6

13

作者 解振华 马添虎 +4 位作者 范张磊 范超军 刘虎生 胡江 李云飞 《工矿自动化》 北大核心 2021年第8期56-62,共7页

目前对沿空留巷煤柱宽度留设的研究集中在煤柱强度、煤柱载荷与煤柱稳定性方面,很少考虑岩石非均质性及损伤效应对煤柱留设宽度的影响。以乌兰木伦煤矿四盘区12煤沿空留巷为工程背景,在考虑岩石非均质性-损伤效应基础上,综合运用理论分... 目前对沿空留巷煤柱宽度留设的研究集中在煤柱强度、煤柱载荷与煤柱稳定性方面,很少考虑岩石非均质性及损伤效应对煤柱留设宽度的影响。以乌兰木伦煤矿四盘区12煤沿空留巷为工程背景,在考虑岩石非均质性-损伤效应基础上,综合运用理论分析、数值计算、现场实测等方法,研究了煤柱留设宽度。研究结果表明:岩石非均质性-损伤效应模型可较好地反映岩石破裂特征,即在弹性阶段仅有少量颗粒发生破坏,在塑性阶段裂隙开始发育并出现贯通现象,在破坏阶段形成沿对角线方向的宏观剪切裂纹;随着煤柱宽度增大,巷道整体变形量先减小后增大,在煤柱宽度为6 m时发生突变,煤柱周围损伤区域范围及损伤程度不断减小;采动侧巷帮变形量大于非采动侧,但随煤柱宽度改变的变化量较非采动侧小,采空区侧围岩损伤分布大于实体煤侧;根据理论分析、数值计算确定沿空留巷煤柱宽度为5 m并应用于工程现场,工作面前方巷道整体变形量不大,工作面后方60 m后顶板覆岩移动变形基本稳定,验证了沿空留巷煤柱宽度留设的合理性。 展开更多

关键词 沿空留巷 煤柱宽度 围岩控制 围岩稳定性 岩石非均质性 损伤效应 单轴压缩实验

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不同配比类岩石材料力学特性及声发射特性 被引量：5

14

作者 廖鑫 郑小龙 +3 位作者 李期森 黄超 赵奎 邝泽良 《矿业研究与开发》 北大核心 2017年第10期23-27,共5页

为了模拟矿物颗粒大小组成对声发射的影响,采用两种粒径的石英砂(0.1~0.2 mm,0.63~1 mm),按不同配比(0.5∶1,1∶1,1∶0.5)混制成3组类岩石材料试件,并对试件进行了单轴压缩声发射试验。试验结果表明:3组不同配比试件的变形特征与天然岩... 为了模拟矿物颗粒大小组成对声发射的影响,采用两种粒径的石英砂(0.1~0.2 mm,0.63~1 mm),按不同配比(0.5∶1,1∶1,1∶0.5)混制成3组类岩石材料试件,并对试件进行了单轴压缩声发射试验。试验结果表明:3组不同配比试件的变形特征与天然岩石材料的比较一致,其变形破坏过程都经历了4个阶段,即:初始压密、弹性变形、塑性变形、裂纹加速扩展至试件破坏;随着细颗粒比例的增大,试件的单轴抗压强度逐渐增大。通过分析3组同配比试件的声发射试验参数,得到声发射事件率-时间与应力的关系,累计声发射事件率与时间、应力的关系,结果表明,类岩石材料的声发射特性与天然岩石材料的声发射特性比较相似。 展开更多

关键词 类岩石材料 颗粒配比 单轴压缩试验 声发射

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构造煤受载破坏过程电阻率响应的方向性差异特征 被引量：4

15

作者 杨允林 张树勇 +3 位作者 李家龙 柴勇 毛小艺 陈德任 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2021年第3期25-29,共5页

开展了配比软煤正方体试样的单轴压缩试验,分析了构造煤受载破坏过程的应力应变特征,得到不同方向上煤体的电阻率响应特征。结果表明:试样从加载到破坏分为4个阶段,依次为压密阶段、弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段;煤体受载过程中,煤体... 开展了配比软煤正方体试样的单轴压缩试验,分析了构造煤受载破坏过程的应力应变特征,得到不同方向上煤体的电阻率响应特征。结果表明:试样从加载到破坏分为4个阶段,依次为压密阶段、弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段;煤体受载过程中,煤体呈现劈裂破坏形态,裂纹从试样底部向上方扩展,部分裂纹贯穿试样的上下表面;试样在竖直方向和水平方向上的电阻率响应特征呈现明显的差异性,竖直方向上试块的电阻率呈现先减小后增大的趋势,而水平方向上试块的电阻率呈现缓慢增大、快速增大和急剧增大3个阶段;试块发生破坏后,竖直方向的电阻率变化远不如水平方向电阻率的变化幅度大,而且水平方向电阻率呈现持续增大的特征。 展开更多

关键词 构造煤 受载破坏 电阻率 方向性 单轴压缩试验

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热循环作用下大理岩力学特性试验研究 被引量：4

16

作者 吴琦 蒙世仟 +1 位作者 蒋买勇 荣冠 《中国农村水利水电》 北大核心 2020年第6期148-153,共6页

采用TAW-3000型三轴伺服多场耦合试验系统,对细粒大理岩试样进行不同围压下经历不同热循环次数的三轴压缩试验,分析对比不同条件下大理岩的峰值强度、峰值应变、弹性模量的变化规律。由室温以10℃/min的速率加热至400℃后恒温4 h,再缓... 采用TAW-3000型三轴伺服多场耦合试验系统,对细粒大理岩试样进行不同围压下经历不同热循环次数的三轴压缩试验,分析对比不同条件下大理岩的峰值强度、峰值应变、弹性模量的变化规律。由室温以10℃/min的速率加热至400℃后恒温4 h,再缓慢恢复至室温,这称为一次热循环。热循环次数设为0次、1次、2次、4次、8次5级,围压设为0、5、10、15、20、25、30 MPa 7级。研究结果表明,经历了热循环作用岩样的物理力学性质发生明显劣化,峰值应力、弹性模量均有不同程度的降低,并且热循环次数越高,降低幅度越大;峰值应变随着热循环次数增大而增大,但增大速率逐渐降低。 展开更多

关键词 大理岩 热循环 力学特性 三轴压缩试验

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溶蚀作用对层状灰岩平行和垂直层面力学性质影响试验研究 被引量：4

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作者 汤艳春 李炳华 +3 位作者 朱泽民 郑玉照 张传庆 周辉 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2021年第8期149-161,共13页

为研究溶蚀作用对不同层面方向灰岩轴向力学性质间的影响差异,选取平行与垂直两种层面方向的灰岩进行室内试验,开展了不同试验条件的溶蚀作用下层状灰岩单轴压缩力学试验,根据试验结果分析并量化了溶蚀作用下层状灰岩力学性质的差异与... 为研究溶蚀作用对不同层面方向灰岩轴向力学性质间的影响差异,选取平行与垂直两种层面方向的灰岩进行室内试验,开展了不同试验条件的溶蚀作用下层状灰岩单轴压缩力学试验,根据试验结果分析并量化了溶蚀作用下层状灰岩力学性质的差异与变化规律。试验结果显示,溶蚀作用对两种层面方向的灰岩在轴向应力上所造成的影响相似但有差异,垂直层面方向受到的溶蚀影响更强。分别建立了溶蚀作用下两种层面方向的灰岩力学性质变化规律的相关表达式,据此进行试验数据分析,结果表明,在不同的裂隙状态下平行与垂直层面方向的灰岩的轴向应力特性受溶蚀作用的影响存在差异。即:在一定溶蚀时间里,当裂隙处于细观状态时,两者的轴向应力降及其百分比,以及轴向应力降峰值及其百分比之间的差值范围为0,溶蚀作用对两者的影响基本相同;随着裂隙逐渐扩大,两者上述4种量值的差值范围分别为0~10 MPa、0~10%和0~40 MPa、0~15%,溶蚀作用对两者的影响开始出现差异;当形成贯通裂隙时,两者上述4种量值的差值范围分别为10~30 MPa、10%~15%和40~60 MPa、15%~20%,溶蚀作用对两者的影响差异最为显著;此后试样被破坏,溶蚀作用对两者的影响变得不明显;在一定的卸载点轴向应变下,灰岩裂隙随着溶蚀时间的增加逐渐增大,同时溶蚀效应对层状灰岩的影响逐渐减弱。研究成果为进一步研究溶蚀作用下层状灰岩力学特性的变化规律奠定了试验依据以及理论基础。 展开更多

关键词 层状灰岩 单轴压缩 溶蚀作用 轴向应力降值 裂隙发育

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乌兰木伦煤矿大断面硐室围岩变形破坏规律及控制

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作者 陈蓥 杨宏涛 +3 位作者 史明哲 鲍世纪 张子凯 孔德瑞 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第8期52-60,共9页

针对煤矿井下巷道大断面硐室的围岩变形破坏问题,以乌兰木伦煤矿井下分选及充填大断面硐室为研究对象,采用相似模拟实验方法,进行单调递增加载和恒定荷载加载单轴压缩实验,对大断面硐室围岩变形破坏规律进行了研究。结果表明:①2种加载... 针对煤矿井下巷道大断面硐室的围岩变形破坏问题,以乌兰木伦煤矿井下分选及充填大断面硐室为研究对象,采用相似模拟实验方法,进行单调递增加载和恒定荷载加载单轴压缩实验,对大断面硐室围岩变形破坏规律进行了研究。结果表明:①2种加载方式在压密阶段、弹性变形阶段及微破裂稳定发展阶段破坏演化和变形位移趋势相似。②采用单调递增加载方式的试样裂纹较少但裂纹缝隙较大,试样沿着主裂纹突然发生破断,期间有大量碎屑飞出,试样变形位置主要集中在围岩边界,破坏时释放能量较多,但峰后释放能量持续时间较短。③采用恒定荷载加载方式的试样应力保持不变,应变缓慢增加,期间产生大量微小裂纹,试样变形位置主要围绕在硐室周围,破坏时释放能量较少,但峰后释放能量持续时间较长。依据大断面硐室围岩变形破坏规律,提出了锚杆索支护方案:硐室顶部打长锚索,将顶板和上方坚硬岩石连成整体;在硐室煤岩交界处打倾斜锚杆,将煤岩交界面与周围岩体紧密连接。数值模拟结果表明,支护后围岩应力、位移、塑性区均明显减小,围岩稳定性大幅提高,支护效果良好。 展开更多

关键词 大断面硐室 围岩变形破坏 单轴压缩实验 声发射 锚杆索支护

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藏式毛石砌体抗压强度对其弹性模量和峰值应变预测 被引量：3

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作者 吴芝忠 黄辉 +2 位作者 汪源 贾彬 王汝恒 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第25期11130-11136,共7页

抗压强度、弹模和峰值应变是藏式毛石砌体力学性能的3个重要参数,由于砌块不规则性和砌筑工艺随机性的影响导致该类砌体抗压强度、弹模、峰值应变都较难直接获得。通过毛石砌块和泥浆黏材强度获得毛石砌体抗压强度,以抗压强度预测弹性... 抗压强度、弹模和峰值应变是藏式毛石砌体力学性能的3个重要参数,由于砌块不规则性和砌筑工艺随机性的影响导致该类砌体抗压强度、弹模、峰值应变都较难直接获得。通过毛石砌块和泥浆黏材强度获得毛石砌体抗压强度,以抗压强度预测弹性模量和峰值应变是为了研究此类砌体变形特征和力学特性。采用西藏传统砌筑工艺砌筑8个毛石棱柱体试件,对棱柱体试件进行单轴压缩力学测试,获得毛石砌体抗压强度、弹模、峰值应变、位移-荷载曲线、破坏形态等。结合已有研究成果对该类砌体抗压强度表达式中砌块与泥浆相关影响系数进一步优化,以抗压强度预测其弹性模量、峰值应变。试验结果表明,该类砌体抗压强度、弹模、峰值应变较低且变形呈阶段性变形特征,位移-荷载曲线与其他类型砌体对比存在差异。以区间估计法和线性回归进行弹性模量和峰值应变预测并与其他类别毛石砌体对比发现吻合度较好。该结论可供该类砌体结构修复、加固和毛石砌体单轴压缩性能研究参考。 展开更多

关键词 毛石砌体 单轴压缩试验 变形特征 抗压强度 弹性模量 峰值应变

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煤单轴破坏同步声电场响应规律试验研究 被引量：2

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作者 徐剑坤 习丹阳 余鑫 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2019年第10期54-57,共4页

为研究煤岩破坏产生的声电信号时域特征及与应力间关系,进行了多种煤样的单轴压缩试验,采集了煤样受载破裂全程的声电信号,统计分析了2种信号的振铃计数和能量参数,研究了电磁辐射信号幅度与应力降之间的关系。结果表明:煤体受载破坏过... 为研究煤岩破坏产生的声电信号时域特征及与应力间关系,进行了多种煤样的单轴压缩试验,采集了煤样受载破裂全程的声电信号,统计分析了2种信号的振铃计数和能量参数,研究了电磁辐射信号幅度与应力降之间的关系。结果表明:煤体受载破坏过程中会伴随明显的声发射和电磁辐射信号,电磁辐射相对较少较弱,声电信号的幅度、计数、能量在时域上有很好的一致性;煤岩加载破坏产生的电磁辐射与应力骤降现象有更好的对应性,电磁辐射信号幅度与应力降间呈显著的线性相关关系,更明显的应力下降现象对应产生更强的电磁辐射信号幅度。 展开更多

关键词 煤岩动力灾害 单轴压缩试验 电磁辐射 声发射 应力降

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