节理特性对花岗岩起裂应力和损伤应力影响规律颗粒流模拟 被引量：11

1

作者 尹大伟 陈绍杰 +3 位作者 刘兴全 王刚 马宏发 沈宝堂 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期808-820,共13页

节理花岗岩起裂应力、损伤应力的研究对认识其渐进破坏过程和脆性破坏机制具有重要意义.利用细观颗粒流软件模拟了不同长度、倾角的单节理花岗岩单轴压缩试验,并通过监测微裂纹确定其起裂应力和损伤应力,研究了节理长度、倾角对起裂应... 节理花岗岩起裂应力、损伤应力的研究对认识其渐进破坏过程和脆性破坏机制具有重要意义.利用细观颗粒流软件模拟了不同长度、倾角的单节理花岗岩单轴压缩试验,并通过监测微裂纹确定其起裂应力和损伤应力,研究了节理长度、倾角对起裂应力和损伤应力影响规律.结果表明：当节理方向与加载方向夹角α一定时,随节理长度L增加,起裂应力和损伤应力逐渐递减,其中α为30°-60°时,递减幅度最大;而当L一定时,随α增加,起裂应力、损伤应力先递减再递增,当α为90°时,起裂应力略有下降;当α为45°时,起裂应力最小,而当α为30°或45°时,损伤应力最小.单节理花岗岩起裂应力与峰值应力比值介于29.1%-45.04%,大部分大于完整花岗岩,而其损伤应力对节理长度、倾角变化的敏感度要大于峰值应力,其值介于72.84%-83.25%,大于完整花岗岩.节理花岗岩起裂应力和损伤应力大小与其破坏模式有关,当主破坏面裂纹起裂和扩展始于节理尖端而沿节理方向时,起裂应力和损伤应力最小. 展开更多

关键词 颗粒流模拟 不同长度、倾角的单节理花岗岩 起裂应力 损伤应力 破坏模式

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川南龙马溪组页岩不同应力条件下脆性破坏特征室内实验与数值模拟研究 被引量：8

2

作者 申海萌 李琦 +1 位作者 李霞颖 马建力 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S2期254-262,共9页

四川盆地龙马溪组页岩具有较好的生烃潜力。为研究龙马溪组页岩力学特性,首先对完整页岩试样开展了单轴压缩试验,基于颗粒流离散单元法反演单轴压缩岩石动态破坏过程,通过模拟常规三轴压缩试验,研究不同应力条件下页岩脆性破坏特征。研... 四川盆地龙马溪组页岩具有较好的生烃潜力。为研究龙马溪组页岩力学特性,首先对完整页岩试样开展了单轴压缩试验,基于颗粒流离散单元法反演单轴压缩岩石动态破坏过程,通过模拟常规三轴压缩试验,研究不同应力条件下页岩脆性破坏特征。研究表明,该龙马溪组页岩脆性矿物含量高,强度大,脆性特征明显;不同应力条件下龙马溪组页岩发生脆性破坏时具有相似的破坏特征,且峰值强度符合Mohr-Coulomb线性规律。加载到岩石损伤应力以前,微裂纹的分布无明显方向性和区域性,该时微裂纹的分布应与岩石的非均质性有关;损伤应力后微裂纹的萌生、聚集和贯通将受应力影响。页岩的特征应力(起裂应力、损伤应力、峰值强度)与围压表现出强相关性,但围压对峰值应力的影响程度比对损伤应力和起裂应力的影响程度更大,因裂纹稳定扩展阶段,微裂纹独立产生无相互影响,峰值应力还需考虑微裂纹间的相互作用及形成的宏观破裂面粗糙性的影响。 展开更多

关键词 页岩 脆性破坏 离散元法 起裂应力 损伤应力

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分级循环加卸载试验下砂岩的力学特性研究 被引量：7

3

作者 倪智伟 吴小刚 +1 位作者 陈浩 周玉新 《金属矿山》 CAS 北大核心 2021年第10期21-27,共7页

采矿工程中岩体受开挖过程影响易发生不可逆破坏,为保证矿山开采的安全运行,须研究扰动荷载下岩石的力学特性。为此,探讨了不同围压条件下,致密砂岩在常规三轴加载和分级循环加卸载作用下的力学特性,并将二者进行对比分析。得出结论:破... 采矿工程中岩体受开挖过程影响易发生不可逆破坏,为保证矿山开采的安全运行,须研究扰动荷载下岩石的力学特性。为此,探讨了不同围压条件下,致密砂岩在常规三轴加载和分级循环加卸载作用下的力学特性,并将二者进行对比分析。得出结论:破坏形式均属脆性破坏,循环加卸载下的砂岩试样破碎程度更大;循环加卸载试验中,试样峰值强度较常规三轴试验有所减小,轴向峰值应变有所增大;增大围压能够提高砂岩抵抗变形的能力;随着分级循环上限应力值的增加,滞回环曲线的面积逐渐增大,产生的耗散能也逐渐累积;循环加卸载过程对砂岩弹性模量起到强化效应;同时,循环荷载加剧了裂纹损伤。此研究结果对砂岩在复杂应力下的矿山安全工程实践具有重要的理论指导意义。 展开更多

关键词 常规三轴 循环加卸载 抗压强度 弹性模量 损伤应力

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全无缝桥梁用掺橡胶粉LEM-SHCC路桥连接板拉伸性能及其应用 被引量：3

4

作者 占雪芳 王宪 +2 位作者 严亨利 赵怡彬 石缘圆 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期104-118,共15页

为了解决全无缝桥梁路桥连接板裂缝宽度与板内力过大等问题,将橡胶粉等体积部分替代细砂掺入应变硬化水泥基复合(SHCC)材料可制备低弹性模量的SHCC材料(LEM-SHCC),用于全无缝桥梁路桥连接板;进行了5种不同体积橡胶粉掺量(0、5%、10%、15... 为了解决全无缝桥梁路桥连接板裂缝宽度与板内力过大等问题,将橡胶粉等体积部分替代细砂掺入应变硬化水泥基复合(SHCC)材料可制备低弹性模量的SHCC材料(LEM-SHCC),用于全无缝桥梁路桥连接板;进行了5种不同体积橡胶粉掺量(0、5%、10%、15%和20%)LEM-SHCC基本材性(密度、抗压强度和弹性模量)及拉伸性能试验,分析了橡胶粉掺量对LEM-SHCC的强度和变形性能的影响,并采用拉、压应变比差评价了橡胶粉掺量对SHCC材料的影响,获得了LEM-SHCC的最优配合比;针对橡胶粉掺量为15%的LEM-SHCC路桥连接板,研究了最不利荷载作用下(温降荷载)其吸纳变形能力、拉伸变形性能及开裂后裂缝分布规律,并与同尺寸SHCC路桥连接板的各项性能进行了比对;进行了LEM-SHCC路桥连接板的敏感参数(橡胶粉掺量、板底摩擦因数和板长等主要影响因素)有限元对比分析。研究结果表明:橡胶粉的掺入降低了SHCC的弹性模量,提升了SHCC的延性,当橡胶粉掺量达15%时,SHCC的弹性模量降低了40%,而延性却提升了近50%,且裂缝宽度有效地控制在60μm以内;LEM-SHCC路桥连接板吸纳纵向变形达到10 mm时,LEM-SHCC路桥连接板表面微裂缝多(近180条),裂缝间距小(15~80 mm),且开裂后裂缝宽度控制在60μm以内,此时张拉端板应力为2.1 MPa,锚固端锚固力为150.5 kN,卸载后裂缝闭合,无纤维被拉出或拉断;吸纳同样的纵向变形10 mm时,LEM-SHCC板的内力比同尺寸的SHCC板小;LEM-SHCC板的内力受橡胶粉掺量的影响较大,当其掺量为15%时,LEM-SHCC板性能最优,LEM-SHCC板的内力受板底摩擦因数的影响不大,板长的增加能有效地改善LEM-SHCC板的受力性能,推荐LEM-SHCC路桥连接板的设计长度为8.5 m。 展开更多

关键词 桥梁工程 全无缝桥梁 LEM-SHCC路桥连接板 温降荷载 裂缝宽度 裂缝间距 损伤应力 橡胶粉

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考虑冻融损伤影响的胶凝砂砾石仿真分析 被引量：1

5

作者 于国兴 陈守开 +1 位作者 陈家林 郑永杰 《人民黄河》 CAS 北大核心 2018年第12期114-117,共4页

胶凝砂砾石材料是一种全新的环保型筑坝材料,关于其冻融问题的研究目前较少。根据水泥基材料的冻融损伤规律,按照等应变假设,建立基于动弹性模量的胶凝砂砾石冻融损伤度模型,并对已有冻融试验结果进行回归分析,确定系数在0.94以上。以... 胶凝砂砾石材料是一种全新的环保型筑坝材料,关于其冻融问题的研究目前较少。根据水泥基材料的冻融损伤规律,按照等应变假设,建立基于动弹性模量的胶凝砂砾石冻融损伤度模型,并对已有冻融试验结果进行回归分析,确定系数在0.94以上。以三维温控数值分析方法为基础,融合冻融损伤度模型,实现胶凝砂砾石结构的三维冻融仿真分析。算例分析表明:在冻融循环作用下,胶凝砂砾石结构应力发展和分布规律非常复杂,在正负温交替期会产生应力拐点,拉应力由表及里逐渐减小,最大拉应力出现在结构表面,为0.38 MPa。 展开更多

关键词 胶凝砂砾石 冻融循环 损伤应力 温度 应力

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高尘烟气脱硝催化剂抗压阈值及损伤形貌研究 被引量：1

6

作者 黄奎 刘海秋 +3 位作者 肖正雨 沈磊 白艳 周爱奕 《工业安全与环保》 2020年第7期94-97,共4页

选取18×18孔新投运蜂窝式SCR催化剂,采用不同位移速率(α=0.2,2,5 mm/min)和损伤应力(σ=5,15 kN)研究SCR催化剂在高尘烟气中的抗压阈值和损伤应力过程,并进行损伤表面形貌分析。结果表明:位移速率越小,抗压应力过程中阈值σ0较极... 选取18×18孔新投运蜂窝式SCR催化剂,采用不同位移速率(α=0.2,2,5 mm/min)和损伤应力(σ=5,15 kN)研究SCR催化剂在高尘烟气中的抗压阈值和损伤应力过程,并进行损伤表面形貌分析。结果表明:位移速率越小,抗压应力过程中阈值σ0较极限承压值越稳定,阈值σ0越能反映试块的机械强度;损伤应力大于阈值时,损伤应力与机械强度呈负相关性,损伤应力为5 kN和15 kN时,磨损率分别为(0.018~0.022)%/kg和(0.036~0.043)%/kg,磨损量增多,机械强度降低;此外,通过损伤表面形貌分析可知,表面裂纹和损伤面积随着损伤应力的增大而增大,新生的裂纹将沿着一条最薄弱的路径扩展和汇集,间接验证了损伤应力与机械强度呈负相关性,并从损伤机理解析了损伤应力对表面损伤程度的影响,为高尘烟气下新投运SCR催化剂损伤研究提供一定依据。 展开更多

关键词 SCR催化剂 位移速率 阈值 损伤应力 机械强度

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岩爆倾向性指标及其相互关系探讨 被引量：66

7

作者 张传庆 卢景景 +2 位作者 陈珺 周辉 杨凡杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1397-1404,共8页

岩石岩爆倾向性评价是地下工程岩爆风险评估的基础,评价指标众多,且各有特点,应用存在误区。在澄清岩爆倾向性概念的基础上,通过系统文献调研,对岩爆倾向性评价指标进行了归纳和分类,从获取方法的角度重点分析了岩爆倾向性指数W_(et)和... 岩石岩爆倾向性评价是地下工程岩爆风险评估的基础,评价指标众多,且各有特点,应用存在误区。在澄清岩爆倾向性概念的基础上,通过系统文献调研,对岩爆倾向性评价指标进行了归纳和分类,从获取方法的角度重点分析了岩爆倾向性指数W_(et)和强度脆性系数B。针对W_(et)获取中卸载点难以准确控制的传统难题,建议了以体积应变反弯点作为卸载控制点的试验方法,试验结果表明,该方法科学、有效。基于对岩石W_(et)和B值的充分调研总结,分析了二者的相互关系,改进了B值评价标准,为更科学合理地评价岩石岩爆倾向性奠定了坚实基础。 展开更多

关键词 岩爆倾向性 评价指标 体积应变 裂纹损伤应力

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岩石微观胶结模型及离散元数值仿真方法初探 被引量：46

8

作者 蒋明镜 陈贺 刘芳 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期15-23,共9页

基于胶结铝棒接触力学特性的系列室内微观试验,提出用于模拟岩石的微观胶结接触模型,并将该模型引入二维离散元商业软件PFC2D,模拟岩石室内单双轴压缩、直接拉伸和巴西试验,并将数值试验结果与室内试验实测结果进行对比分析,验证该数值... 基于胶结铝棒接触力学特性的系列室内微观试验,提出用于模拟岩石的微观胶结接触模型,并将该模型引入二维离散元商业软件PFC2D,模拟岩石室内单双轴压缩、直接拉伸和巴西试验,并将数值试验结果与室内试验实测结果进行对比分析,验证该数值方法在反映岩石基本力学特性方面的有效性,研究结果表明,基于水泥微观胶结模型的离散单元法能够合理地描述岩石的主要力学特性;通过胶结破坏数目与轴向应力之间的关系曲线可以识别岩石裂纹扩展的规律及各个阶段,并能够确定裂纹扩展过程中的起裂应力、裂纹损伤应力和峰值应力。 展开更多

关键词 岩石力学 离散元法 胶结模型 裂纹扩展 裂纹损伤应力

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基于流变试验的向家坝砂岩长期强度评价 被引量：37

9

作者 李良权 徐卫亚 +2 位作者 王伟 郭云强 赵海斌 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期127-136,143,共11页

基于向家坝砂岩的常规三轴压缩试验和三轴压缩流变试验成果,分别通过应变等时曲线簇、稳态蠕变速率与应力水平的关系、裂纹损伤应力、流变荷载与破坏时间关系确定砂岩的长期强度,并比较这4种方法的适用性。结果表明:砂岩体积应变等时曲... 基于向家坝砂岩的常规三轴压缩试验和三轴压缩流变试验成果,分别通过应变等时曲线簇、稳态蠕变速率与应力水平的关系、裂纹损伤应力、流变荷载与破坏时间关系确定砂岩的长期强度,并比较这4种方法的适用性。结果表明:砂岩体积应变等时曲线簇的拐点比轴向应变、侧向应变等时曲线的拐点更为明显,而且其对应力水平和时间的反应更敏感;轴向稳态蠕变速率和侧向稳态蠕变速率与应力的关系符合指数函数关系,采用给定稳态蠕变速率阈值确定岩石长期强度比利用稳态蠕变速率-应力曲线的拐点确定长期强度更为合理;岩石的裂纹体积应变等时曲线簇以及其稳态蠕变速率与应力的关系也可以作为确定岩石长期强度的一种方法;岩石的裂纹损伤应力反映长期强度所在应力水平,为蠕变试验荷载分级提供依据。 展开更多

关键词 岩石流变力学 砂岩 长期强度 等时应变曲线簇 稳态蠕变速率 裂纹损伤应力 裂纹体积应变 破坏时间

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页岩起裂应力和裂纹损伤应力的试验及理论 被引量：34

10

作者 李存宝 谢和平 谢凌志 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期969-976,共8页

为研究页岩在破坏过程中的起裂机制,对具有不同层理倾角的页岩岩样进行了不同围压下的常规三轴压缩实验,基于裂纹体积应变拐点和岩样体积应变拐点分别确定了页岩的起裂应力和裂纹损伤应力。试验结果表明,在相同围压下,层理倾角对页岩岩... 为研究页岩在破坏过程中的起裂机制,对具有不同层理倾角的页岩岩样进行了不同围压下的常规三轴压缩实验,基于裂纹体积应变拐点和岩样体积应变拐点分别确定了页岩的起裂应力和裂纹损伤应力。试验结果表明,在相同围压下,层理倾角对页岩岩样的起裂应力大小影响很小,但对裂纹损伤应力的影响较大,这最终导致了页岩破坏模式和破坏强度对层理倾角的依赖性;当层理倾角相同时,随着围压增大,页岩起裂应力与峰值应力的比值变化逐渐增大,而裂纹损伤应力与峰值应力的比值变化很小,说明在层理倾角相同的条件下围压对页岩中裂纹的起裂有显著的影响,而对裂纹的非稳定扩展影响较小;基于断裂力学的压剪裂纹模型解释了页岩的起裂机制,并利用试验数据验证了该模型的合理性;利用该模型预测页岩中含有裂纹的平均长度约为0.985 mm,与现有文献中的结果较吻合;同时该模型的计算结果表明当页岩中的压剪裂纹长度超过3 mm时,裂纹长度对页岩起裂应力的影响不显著。 展开更多

关键词 页岩 起裂应力 裂纹损伤应力 压剪裂纹 起裂机制

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土的结构性损伤与损伤模型问题探讨 被引量：7

11

作者 吴能森 侯伟生 赵尘 《福建工程学院学报》 CAS 2005年第1期21-23,37,共4页

阐述土的结构性变化与损伤的关系,指出软粘土的结构性损伤包括应力损伤和扰动损伤,并在e-logp曲线上探讨峰值损伤应力的合理取值和扰动损伤的定量评价。介绍复合体损伤模型,基于软粘土结构性损伤的含义,重点引荐修正损伤变量演化函数式(... 阐述土的结构性变化与损伤的关系,指出软粘土的结构性损伤包括应力损伤和扰动损伤,并在e-logp曲线上探讨峰值损伤应力的合理取值和扰动损伤的定量评价。介绍复合体损伤模型,基于软粘土结构性损伤的含义,重点引荐修正损伤变量演化函数式(5a),并从复合体概念出发,对损伤参数的合理确定提出了探讨意见与建议。 展开更多

关键词 软粘土 结构性损伤 应力损伤 峰值损伤应力 扰动损伤 损伤变量 损伤参数

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构架三种常用疲劳强度校核方法对比研究 被引量：12

12

作者 李凡松 邬平波 +1 位作者 曾京 王建斌 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第14期170-176,共7页

对比分析转向架构架三种常用疲劳强度校核方法的差异。分别采用铁路标准中规定的载荷谱、多刚体系统动力学仿真(Multiple rigid body system dynamic simulation,MRBSDS)技术获取的载荷谱和线路动应力测试应力谱等三种方法对某型地铁拖... 对比分析转向架构架三种常用疲劳强度校核方法的差异。分别采用铁路标准中规定的载荷谱、多刚体系统动力学仿真(Multiple rigid body system dynamic simulation,MRBSDS)技术获取的载荷谱和线路动应力测试应力谱等三种方法对某型地铁拖车转向架构架进行疲劳强度校核。通过准静态叠加法将载荷谱转换为应力谱,准静态叠加法中给出应力响应因子(Stress response factor,SRF)的定义,方便载荷谱和应力谱之间的转换。对比方法是将三种方法获取的应力谱线性外推至100万km进行疲劳等效应力计算。计算结果表明,与线路试验相比,利用标准中规定的载荷谱进行疲劳强度校核略偏保守,MRBSDS方法获取的载荷谱无法准确预测疲劳寿命。应力谱频域分析发现,MRBSDS方法计算疲劳载荷谱应朝采用真实且含有高频信号的线路谱和刚柔耦合模型方向发展。 展开更多

关键词 转向架构架 疲劳强度 准静态 等效损伤应力 对比

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声发射特征在灰岩损伤识别及定量评估中的应用 被引量：10

13

作者 田勇 俞然刚 +1 位作者 张尹 赵新波 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期115-122,共8页

岩石的损伤演化研究直接关系到重大地下工程的安全控制问题,特征应力作为岩石变形破坏过程中的阈值应力,其能否被准确识别将直接影响损伤评价效果。本文利用RMTTS应力测试系统和MISTRAS声发射试验系统,针对灰岩裂缝应力的识别及损伤定... 岩石的损伤演化研究直接关系到重大地下工程的安全控制问题,特征应力作为岩石变形破坏过程中的阈值应力,其能否被准确识别将直接影响损伤评价效果。本文利用RMTTS应力测试系统和MISTRAS声发射试验系统,针对灰岩裂缝应力的识别及损伤定量评价问题开展相关研究。通过灰岩单轴压缩下的声发射试验,分析了与应力-应变曲线各阶段对应的声发射信号特征,当裂缝扩展由稳定阶段发展为不稳定阶段时,声发射信号在频率和能级上都有较大幅度提高。基于灰岩单轴循环加载过程中Felicity效应比值FR的变化规律,提出一种不依赖应变测量的裂缝损伤应力识别方法,并对3组灰岩岩芯进行识别,其结果为0.70σc^0.75σc,与已有的应力?应变曲线法识别结果0.73σc对比,验证了该方法的可靠性。Felicity效应识别法保证了求解结果的客观性,其识别范围可由循环加载间的应力增量大小决定。利用基于声发射能量值表征的损伤变量,对灰岩的损伤演化过程进行了定量评价,结果表明:在损伤稳定演化区间内,28.3%的应力范围损伤累积了17.4%;而在裂缝损伤应力之后的损伤加剧演化区间内,26.1%的应力范围内损伤累积了80%。研究成果可为深入认识工程领域中岩石的损伤演化机制提供技术支持。 展开更多

关键词 岩石力学 声发射 裂缝损伤应力 损伤演化

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表面组装焊点内部应力—应变场的数值模拟(Ⅱ)——焊点失效的主控力学因素 被引量：6

14

作者 钱乙余 马鑫 吉田综仁 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期411-415,共5页

温度循环载荷可以在焊点界面处形成足以导致空洞损伤发生的高应力三轴度。针对温度循环载荷下软钎焊焊点界面空洞损伤的失效行为特点 ,结合焊点内部应力—应变场分布特征及其温度历史相关性 ,提出了相对损伤应力这一概念 ,并以此作为温... 温度循环载荷可以在焊点界面处形成足以导致空洞损伤发生的高应力三轴度。针对温度循环载荷下软钎焊焊点界面空洞损伤的失效行为特点 ,结合焊点内部应力—应变场分布特征及其温度历史相关性 ,提出了相对损伤应力这一概念 ,并以此作为温度循环载荷下软钎焊焊点失效的主控力学因素。分析了温度历史不同阶段对焊点失效行为的影响 ,结果表明高温保温阶段焊点内部最容易发生空洞损伤。 展开更多

关键词 相对损伤应力 主控力学因素 表面组装焊点

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天然和饱水红砂岩三轴压缩蠕变变形试验研究

15

作者 刘桃根 胡凯 +1 位作者 李玲 王伟 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期9-15,共7页

蠕变特性和长期强度是红砂岩地区岩体工程安全评价的关键要素,饱水软化效应对红砂岩蠕变特性和长期强度具有重要影响.采用全自动岩石三轴压缩伺服流变仪,开展天然与饱水红砂岩的三轴压缩试验和三轴压缩蠕变试验.试验结果表明:峰值强度... 蠕变特性和长期强度是红砂岩地区岩体工程安全评价的关键要素,饱水软化效应对红砂岩蠕变特性和长期强度具有重要影响.采用全自动岩石三轴压缩伺服流变仪,开展天然与饱水红砂岩的三轴压缩试验和三轴压缩蠕变试验.试验结果表明:峰值强度、弹性模量和蠕变破坏应力因饱水软化效应而降低,围压对其降幅有削弱作用,蠕变破坏应力与峰值强度的比值在0.75~0.98之间;饱水软化效应能增强蠕变瞬时变形,减弱蠕变变形及蠕变应变速率;环向应变比轴向应变更早进入稳态蠕变阶段和加速蠕变阶段;稳态蠕变速率与偏压的变化关系符合指数函数关系;长期强度因饱水软化作用而降低,却因围压增加而增大,长期强度与峰值强度的比值在0.62~0.92之间;裂纹损伤应力与长期强度相差较大,裂纹损伤应力视为长期强度有待进一步考究. 展开更多

关键词 红砂岩 蠕变特性 长期强度 饱水软化效应 裂纹损伤应力

单轴压缩下基于轴向塑性应变的岩石裂纹闭合应力与损伤应力阈值的评估方法 被引量：2

16

作者 周子龙 王培宇 +4 位作者 蔡鑫 赵奕翰 刘建民 焉兆熙 陈龙峰 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第10期3335-3348,共14页

量化裂纹应力阈值对认识岩石材料的变形与破坏具有重要意义。本文首先提出了一种基于轴向塑性应变评估岩石裂纹闭合应力和损伤应力阈值的新模型。随后,通过比较提出方法与已有方法的估计结果,验证了本文提出方法的准确性。最后,讨论了... 量化裂纹应力阈值对认识岩石材料的变形与破坏具有重要意义。本文首先提出了一种基于轴向塑性应变评估岩石裂纹闭合应力和损伤应力阈值的新模型。随后,通过比较提出方法与已有方法的估计结果,验证了本文提出方法的准确性。最后,讨论了弹性模量取值误差对应力阈值计算结果的影响。结果表明,提出方法计算结果与已有方法计算结果非常接近,说明提出方法可以准确识别岩石材料的裂纹闭合应力和损伤应力阈值。此外,本文提出方法能显著降低弹性参数取值对岩石应力阈值计算结果的影响,能够更客观地确定岩石材料的裂纹闭合应力和损伤应力阈值。基于以上结果,本文还提供了详细的计算流程图以消除弹性模量误差造成的影响。 展开更多

关键词 裂纹闭合应力 裂纹损伤应力 轴向塑性应变 岩石变形 单轴压缩

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相对损伤应力——Lemaitre等效损伤应力概念的修正及其在温度循环载荷下的应用 被引量：1

17

作者 马鑫 钱乙余 F.Yoshida 《自然科学进展（国家重点实验室通讯）》 北大核心 2001年第1期86-89,共4页

空洞损伤是受约束薄层韧性金属界面失效行为的重要特征.为评价不同温度下韧性金属的力学响应,对Lemaitre等效损伤应力概念进行了温度归一化修正,提出了相对损伤应力概念,并据此对软钎焊焊点在温度循环载荷下的热疲劳寿命数据进行了合理... 空洞损伤是受约束薄层韧性金属界面失效行为的重要特征.为评价不同温度下韧性金属的力学响应,对Lemaitre等效损伤应力概念进行了温度归一化修正,提出了相对损伤应力概念,并据此对软钎焊焊点在温度循环载荷下的热疲劳寿命数据进行了合理解释. 展开更多

关键词 相对损伤应力 温度循环载荷 软钎焊焊点 LEMAITRE等效损伤应力 热疲劳寿命 温度归一化修正 韧性金属

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薄层状红页岩细观破坏特性研究 被引量：1

18

作者 马振乾 周浪 +3 位作者 左宇军 张吉民 邹义怀 曹云钦 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期104-113,共10页

为研究层状红页岩细观破坏特性,采用DSTD-1000型电液伺服刚性压力机对不同层理倾角红页岩进行单轴力学实验,对碎屑进行SEM电镜扫描和XRD衍射实验,获取其力学参数、破坏特征、微观结构及成分相对含量。基于此,利用离散元PFC3D构建不同层... 为研究层状红页岩细观破坏特性,采用DSTD-1000型电液伺服刚性压力机对不同层理倾角红页岩进行单轴力学实验,对碎屑进行SEM电镜扫描和XRD衍射实验,获取其力学参数、破坏特征、微观结构及成分相对含量。基于此,利用离散元PFC3D构建不同层理倾角红页岩数值模型,并进行单轴压缩实验来研究红页岩细观破坏特征。结果表明:(1)层理倾角θ=30°、45°、60°、75°时,试样沿层理方向破坏产生滑移面。(2)不同层理倾角试样的裂纹演化过程都呈缓慢增长阶段、加速增长阶段、趋于稳定阶段的变化情况,当θ=45°、60°、75°时,裂纹演化过程中单位应变产生裂纹数较多,导致试样迅速沿层理弱面滑移破坏。(3)细观裂纹赤平极射投影和岩石组构图表明,θ=0°、75°、90°时,微观裂纹倾向分布较为均匀,主要平行于或次平行于加载方向,加载破坏后表现出强烈的各向异性;15°≤θ≤60°时,微裂纹倾向逐渐向层理方向平行。(4)考虑裂纹演化特征的弹性模量法求解的裂纹萌生应力阈值为各层理峰值强度的36.6%~60.3%,裂纹损伤应力阈值为各层理峰值强度的75.1%~90.4%,与大量物理实验所求阈值范围吻合,表明此法对于求解裂纹应力阈值具有一定的适用性。 展开更多

关键词 红页岩 细观破坏 赤平极射投影 岩石组构 裂纹萌生应力 裂纹损伤应力

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静态压剪载荷下岩石力学特征研究 被引量：2

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作者 何青源 李迎春 +3 位作者 周保精 吴保杨 张晓悟 张帅 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期586-593,共8页

缓倾斜或倾斜矿体条件下,矿柱通常受压剪外载共同作用。本文使用一套新颖的岩石力学属性测试系统,结合声发射技术,得出花岗岩试样在静态压剪外载条件下力学属性的变化。花岗岩试样的微裂隙起裂应力和微裂隙损伤应力均随着试样倾角的增... 缓倾斜或倾斜矿体条件下,矿柱通常受压剪外载共同作用。本文使用一套新颖的岩石力学属性测试系统,结合声发射技术,得出花岗岩试样在静态压剪外载条件下力学属性的变化。花岗岩试样的微裂隙起裂应力和微裂隙损伤应力均随着试样倾角的增加呈线性下降趋势。微裂隙起裂应力与峰值强度的比值,在0°~10°倾角范围内基本不变,微裂隙损伤应力与峰值强度的比值当试样倾角增加至10°时逐渐降低。相较于单轴压缩状态,花岗岩试样的峰值强度在试样倾角为5°和10°时,分别下降了13.7%和29.8%,试样的破坏形式逐渐由轴向分离式断裂转变为剪切破坏。建议在矿柱强度经验公式中加入压剪外载下岩石强度这一新的参数,以考虑倾角对矿柱强度的影响。 展开更多

关键词 矿柱稳定性 压剪外载 声发射 微裂隙起裂应力 微裂隙损伤应力

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基于断裂及高温损伤的岩石蠕变模型研究 被引量：2

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作者 李修磊 李起伟 李倩 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期46-56,共11页

为了反映热-力耦合作用下岩石蠕变变形的全过程,依据断裂力学原理提出了岩石裂纹扩展的临界损伤应力和一个新的可描述岩石在稳态蠕变阶段与临界损伤应力相关的非线性黏性分量,在传统西原模型和Burgers模型的基础上,将指数形式的损伤变... 为了反映热-力耦合作用下岩石蠕变变形的全过程,依据断裂力学原理提出了岩石裂纹扩展的临界损伤应力和一个新的可描述岩石在稳态蠕变阶段与临界损伤应力相关的非线性黏性分量,在传统西原模型和Burgers模型的基础上,将指数形式的损伤变量、临界损伤应力以及与其有关的非线性黏性分量引入到流变微分方程,通过叠加原理推导了考虑温度效应的单轴和三轴压缩条件下岩石的流变本构关系,建立了岩石的热-力耦合损伤蠕变本构模型。利用不同温度、不同应力条件下花岗岩的三轴蠕变试验曲线和本文蠕变模型的计算曲线进行比较,结果表明本文蠕变模型能够较好地模拟岩石在初始瞬态、稳态和加速蠕变阶段全过程的变形规律,验证了所建模型的有效性和合理性。该模型为分析高温、高应力环境下岩石工程的长期变形和稳定情况提供了理论依据。 展开更多

关键词 岩石力学 蠕变模型 热-力耦合 临界损伤应力 本构关系

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