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平面应变状态下岩石剪切带网络数值模拟研究
被引量：
11
1
作者
王学滨
潘一山
+1 位作者
丁秀丽
盛谦
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第6期717-720,共4页
研究了围压、端面约束、试件高度及界面特性对剪切带网络形成的影响。首先对影响剪切带网络形成的因素(包括试件高度、围压及温度、试件端部轴向应变大小的计算方法的差异)进行了分析。之后采用FLAC 3D对平面剪切带网络进行了数值模拟,...
研究了围压、端面约束、试件高度及界面特性对剪切带网络形成的影响。首先对影响剪切带网络形成的因素(包括试件高度、围压及温度、试件端部轴向应变大小的计算方法的差异)进行了分析。之后采用FLAC 3D对平面剪切带网络进行了数值模拟,其中摩擦角及内聚力为应变软化。探讨了倾向于出现剪切带网络的若干条件。若端面缚束较强且存在一定的侧压力,试件中部出现多重剪切带。若端面缚束较弱,试件端部易于形成剪切带网络,且随试件高度的增加剪切带条数增加。界面法向和切向刚度越大,剪切带穿越断层并按其固有方向延伸能力越强,剪切带网络格局越明显。获得的数值结果可在实验中找到佐证,并且可以用来解释地震中的一些剪切应变局部化现象。
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关键词
剪切应变局部化
多重剪切带
围压
端面
约束
试件高度
界面特性
下载PDF
职称材料
平面应变压缩岩样侧向变形特征数值模拟
被引量：
14
2
作者
王学滨
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第5期525-530,共6页
在平面应变压缩条件下,采用拉格朗日元法对岩样的应变局部化启动、传播、形成及侧向位移特征进行了数值模拟。在数值计算中,采用了莫尔—库仑剪破坏与拉破坏复合的破坏准则,峰后岩石的本构关系为线性应变软化。研究发现,试样的侧向位移...
在平面应变压缩条件下,采用拉格朗日元法对岩样的应变局部化启动、传播、形成及侧向位移特征进行了数值模拟。在数值计算中,采用了莫尔—库仑剪破坏与拉破坏复合的破坏准则,峰后岩石的本构关系为线性应变软化。研究发现,试样的侧向位移具有非均匀性。由于端面约束的作用,接近试样上、下端面的节点的侧向位移远小于试样中部节点的侧向位移。在试样的上、下端面附近,由于弹性应变的恢复快于塑性应变的增加,因而,轴向压缩应力—侧向位移曲线出现了快速回跳现象。通常,可以通过检测岩样不同位置的侧向位移—时步曲线识别出变形局部化启动的时刻。相同高度的侧向位移—时步曲线最先发生分离的时刻,即为局部化启动的时刻。局部化启动之后,试样两侧的侧向位移具有非对称性,侧向位移变化具有非同步性。
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关键词
剪切带
侧向位移
应变软化
局部化启动
端面
约束
非均匀性
非对称性
非同步性
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职称材料
剪切带图案的复杂性及应力-应变曲线的离散性
被引量：
3
3
作者
王学滨
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第S1期25-30,共6页
在平面应变压缩条件下,通过在岩样左边界靠近下端面的位置及右边界的不同位置预制材料缺陷,采用拉格朗日元法研究了材料缺陷位置不同时的剪切带图案启动、演变及试样的宏观力学行为。在数值计算中,采用了莫尔-库仑与拉破坏复合的破坏准...
在平面应变压缩条件下,通过在岩样左边界靠近下端面的位置及右边界的不同位置预制材料缺陷,采用拉格朗日元法研究了材料缺陷位置不同时的剪切带图案启动、演变及试样的宏观力学行为。在数值计算中,采用了莫尔-库仑与拉破坏复合的破坏准则,峰后岩石的本构关系为线性应变软化。当试样左、右边界上的缺陷距离较远时,剪切带仅出现1条,以通过两缺陷形式贯通试样两边界;当两缺陷距离较近时,启动于缺陷附近的剪切带按各自其固有方向发展,剪切带图案十分复杂。当右缺陷距离试样上端面较近时,由于上端面的约束,仅位于缺陷下方的剪切带能得到充分的发展。若剪切带数量较少且贯通试样两边界时,试样发生脆性剪切破坏,应力-变形曲线软化段比较陡峭;反之,发生韧性剪切破坏,软化段比较平缓。当剪切带的前端迎面遇到试样上、下端面附近的上、下三角形区域时,由于端面的约束,剪切带的方向将改变。当剪切带的前端与试样的纵向对称线距离较近时,剪切带发生折射现象;当距离较远时,剪切带将发生反射现象。
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关键词
岩石力学
剪切带
材料缺陷
应力-应变曲线
端面
约束
韧性剪切破坏
脆性剪切破坏
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职称材料
缺陷岩样的变形局部化及剪切面的反射与折射
被引量：
1
4
作者
王学滨
《中国矿业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第5期612-618,共7页
平面应变岩样在单方向施加载荷条件下,采用拉格朗日元法(FLAC)模拟了端面约束对具有初始随机材料缺陷的岩样破坏过程及应力-应变曲线的影响.对于粗糙端面试样,可在试样中部观测到剪切带;靠近试样两端面的弹性区域的形状类似三角形,其高...
平面应变岩样在单方向施加载荷条件下,采用拉格朗日元法(FLAC)模拟了端面约束对具有初始随机材料缺陷的岩样破坏过程及应力-应变曲线的影响.对于粗糙端面试样,可在试样中部观测到剪切带;靠近试样两端面的弹性区域的形状类似三角形,其高度随着轴向应变的增加而降低,直到达到常数.对于光滑端面情形,未观测到剪切带的停滞及折射现象,而反射现象较常见.对于粗糙端面试样,剪切带不能贯穿试样的两端面;很少观测到反射现象;可见到剪切带的停滞现象;剪切带的折射现象较常见;通常,一条较长的剪切带可以贯通试样;剪切带发生折射之后,其倾角有所降低.粗糙端面时的应力峰值比光滑端面时高.端面约束不同时的峰后刚度及应力峰值所对应的轴向应变没有明确的规律.不同端面条件下,试样中部剪切带花样既有一定的类似性(由于微弱的端面约束与相同的初始随机材料缺陷分布),又有不同的一面(端面约束的不同及两端面附近的剪切带传播至试样中部).
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关键词
非均质性
材料缺陷
端面
约束
剪切带
折射
反射
应力-应变曲线
峰后刚度
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职称材料
题名
平面应变状态下岩石剪切带网络数值模拟研究
被引量：
11
1
作者
王学滨
潘一山
丁秀丽
盛谦
机构
辽宁工程技术大学力学与工程科学系
长江科学院岩基所
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第6期717-720,共4页
基金
国家教委骨干教师项目
地震局地质所构造物理开放实验室资助项目(LTP0003)
辽宁工大校基金(02-38)。
文摘
研究了围压、端面约束、试件高度及界面特性对剪切带网络形成的影响。首先对影响剪切带网络形成的因素(包括试件高度、围压及温度、试件端部轴向应变大小的计算方法的差异)进行了分析。之后采用FLAC 3D对平面剪切带网络进行了数值模拟,其中摩擦角及内聚力为应变软化。探讨了倾向于出现剪切带网络的若干条件。若端面缚束较强且存在一定的侧压力,试件中部出现多重剪切带。若端面缚束较弱,试件端部易于形成剪切带网络,且随试件高度的增加剪切带条数增加。界面法向和切向刚度越大,剪切带穿越断层并按其固有方向延伸能力越强,剪切带网络格局越明显。获得的数值结果可在实验中找到佐证,并且可以用来解释地震中的一些剪切应变局部化现象。
关键词
剪切应变局部化
多重剪切带
围压
端面
约束
试件高度
界面特性
Keywords
shear strain localization
multiple shear bands
confining pressure
end constraint
height of specimen
properties of interface
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
平面应变压缩岩样侧向变形特征数值模拟
被引量：
14
2
作者
王学滨
机构
辽宁工程技术大学力学与工程科学系
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第5期525-530,共6页
基金
国家自然科学青年基金资助项目(50309004)
文摘
在平面应变压缩条件下,采用拉格朗日元法对岩样的应变局部化启动、传播、形成及侧向位移特征进行了数值模拟。在数值计算中,采用了莫尔—库仑剪破坏与拉破坏复合的破坏准则,峰后岩石的本构关系为线性应变软化。研究发现,试样的侧向位移具有非均匀性。由于端面约束的作用,接近试样上、下端面的节点的侧向位移远小于试样中部节点的侧向位移。在试样的上、下端面附近,由于弹性应变的恢复快于塑性应变的增加,因而,轴向压缩应力—侧向位移曲线出现了快速回跳现象。通常,可以通过检测岩样不同位置的侧向位移—时步曲线识别出变形局部化启动的时刻。相同高度的侧向位移—时步曲线最先发生分离的时刻,即为局部化启动的时刻。局部化启动之后,试样两侧的侧向位移具有非对称性,侧向位移变化具有非同步性。
关键词
剪切带
侧向位移
应变软化
局部化启动
端面
约束
非均匀性
非对称性
非同步性
Keywords
shear band
lateral displacement
strain softening
onset of localization
end constraint
non-uniformity
asymmetry
non-synchronism
分类号
TU451 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
剪切带图案的复杂性及应力-应变曲线的离散性
被引量：
3
3
作者
王学滨
机构
辽宁工程技术大学力学与工程科学系
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第S1期25-30,共6页
基金
国家自然科学青年基金项目(No.50309004)。
文摘
在平面应变压缩条件下,通过在岩样左边界靠近下端面的位置及右边界的不同位置预制材料缺陷,采用拉格朗日元法研究了材料缺陷位置不同时的剪切带图案启动、演变及试样的宏观力学行为。在数值计算中,采用了莫尔-库仑与拉破坏复合的破坏准则,峰后岩石的本构关系为线性应变软化。当试样左、右边界上的缺陷距离较远时,剪切带仅出现1条,以通过两缺陷形式贯通试样两边界;当两缺陷距离较近时,启动于缺陷附近的剪切带按各自其固有方向发展,剪切带图案十分复杂。当右缺陷距离试样上端面较近时,由于上端面的约束,仅位于缺陷下方的剪切带能得到充分的发展。若剪切带数量较少且贯通试样两边界时,试样发生脆性剪切破坏,应力-变形曲线软化段比较陡峭;反之,发生韧性剪切破坏,软化段比较平缓。当剪切带的前端迎面遇到试样上、下端面附近的上、下三角形区域时,由于端面的约束,剪切带的方向将改变。当剪切带的前端与试样的纵向对称线距离较近时,剪切带发生折射现象;当距离较远时,剪切带将发生反射现象。
关键词
岩石力学
剪切带
材料缺陷
应力-应变曲线
端面
约束
韧性剪切破坏
脆性剪切破坏
Keywords
rock mechanics
shear band
material imperfection
stress-strain curve
end restraint
ductile shear failure
brittle shear failure
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
缺陷岩样的变形局部化及剪切面的反射与折射
被引量：
1
4
作者
王学滨
机构
辽宁工程技术大学力学与工程科学系
出处
《中国矿业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第5期612-618,共7页
基金
国家自然科学基金项目(50309004)
文摘
平面应变岩样在单方向施加载荷条件下,采用拉格朗日元法(FLAC)模拟了端面约束对具有初始随机材料缺陷的岩样破坏过程及应力-应变曲线的影响.对于粗糙端面试样,可在试样中部观测到剪切带;靠近试样两端面的弹性区域的形状类似三角形,其高度随着轴向应变的增加而降低,直到达到常数.对于光滑端面情形,未观测到剪切带的停滞及折射现象,而反射现象较常见.对于粗糙端面试样,剪切带不能贯穿试样的两端面;很少观测到反射现象;可见到剪切带的停滞现象;剪切带的折射现象较常见;通常,一条较长的剪切带可以贯通试样;剪切带发生折射之后,其倾角有所降低.粗糙端面时的应力峰值比光滑端面时高.端面约束不同时的峰后刚度及应力峰值所对应的轴向应变没有明确的规律.不同端面条件下,试样中部剪切带花样既有一定的类似性(由于微弱的端面约束与相同的初始随机材料缺陷分布),又有不同的一面(端面约束的不同及两端面附近的剪切带传播至试样中部).
关键词
非均质性
材料缺陷
端面
约束
剪切带
折射
反射
应力-应变曲线
峰后刚度
Keywords
heterogeneity
material imperfections
end-restraint
shear band
refraction
re-flection
stress-strain curve
post-peak stiffness
分类号
TU451 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
平面应变状态下岩石剪切带网络数值模拟研究
王学滨
潘一山
丁秀丽
盛谦
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002
11
下载PDF
职称材料
2
平面应变压缩岩样侧向变形特征数值模拟
王学滨
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
14
下载PDF
职称材料
3
剪切带图案的复杂性及应力-应变曲线的离散性
王学滨
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
3
下载PDF
职称材料
4
缺陷岩样的变形局部化及剪切面的反射与折射
王学滨
《中国矿业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008
1
下载PDF
职称材料
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