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岩石变形破坏过程中的能量耗散分析 被引量:321
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作者 谢和平 彭瑞东 鞠杨 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第21期3565-3570,共6页
岩石作为一种复杂的非均质地质材料,其力学响应表现出明显的非线性和各向异性特点。岩石在变形破坏过程中始终不断地与外界交换着物质和能量,是一个能量耗散的损伤演化过程。采用损伤演化方程可以从宏观上描述损伤变量以及与其相伴的广... 岩石作为一种复杂的非均质地质材料,其力学响应表现出明显的非线性和各向异性特点。岩石在变形破坏过程中始终不断地与外界交换着物质和能量,是一个能量耗散的损伤演化过程。采用损伤演化方程可以从宏观上描述损伤变量以及与其相伴的广义热力学力——损伤能量释放率的变化规律。进一步通过细观损伤力学的研究,可以揭示岩石变形破坏过程中能量耗散的内在机制。围绕这一基于能量耗散的岩石力学研究思路及其相关进展,最终将建立基于损伤演化及能量耗散的宏-细-微观多层次耦合的岩石力学体系,这有助于更准确地解决岩石工程领域中更多的力学分析问题。 展开更多
关键词 能量耗散 岩石力学 破坏过程 岩石工程 损伤演化方程 细观损伤 损伤变量 热力学 能量释放率 岩石变形
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无网格法研究进展及其应用 被引量:109
2
作者 张雄 宋康祖 陆明万 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期730-742,共13页
从加权残量法的角度出发,系统地总结了现有各种无网格法的基本格式,阐明了无网格法的特点,论述了无网格法的研究进展,给出了无网格法在碰撞、动态裂纹扩展、金属加工成型、流体力学以及其它领域中的应用。
关键词 无网格法 加权残量法 动态裂纹扩展 金属加工成型 流体力学 高速碰撞 有限元法
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岩石试样破坏过程的能量分析 被引量:149
3
作者 尤明庆 华安增 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期778-781,共4页
岩石材料的破坏与能量的变化密切相关。利用伺服试验机对粉砂岩试样进行常规三轴加载,测量轴向和环向的应力、变形全程曲线,计算岩样屈服破坏过程中的能量变化。在轴向压缩破坏过程中,岩样必须持续吸收能量,主要用于克服内部剪切摩擦。... 岩石材料的破坏与能量的变化密切相关。利用伺服试验机对粉砂岩试样进行常规三轴加载,测量轴向和环向的应力、变形全程曲线,计算岩样屈服破坏过程中的能量变化。在轴向压缩破坏过程中,岩样必须持续吸收能量,主要用于克服内部剪切摩擦。三轴加载后保持轴向变形恒定降低围压,岩样同样会发生破坏;在此过程中,试验机不对岩样做功,而岩样环向膨胀对液压油做功持续释放能量。但岩样通过两种应力路径达到剪切破裂时,实际吸收的能量与围压成相同的线性关系。 展开更多
关键词 岩石试样 破坏过程 能量分析 应力路径 全程曲线 环向变形
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卸荷条件下花岗岩力学特性试验研究 被引量:133
4
作者 黄润秋 黄达 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2205-2213,共9页
基于岩石试件的卸荷试验,研究卸荷条件下岩石的变形、参数及破裂特征。研究结果表明:(1)卸荷过程中岩石向卸荷方向回弹变形较为强烈、扩容显著,脆性破坏特征明显。(2)卸荷过程中岩石的变形模量E逐渐减小,泊松比μ逐渐增大,E减小了5%~2... 基于岩石试件的卸荷试验,研究卸荷条件下岩石的变形、参数及破裂特征。研究结果表明:(1)卸荷过程中岩石向卸荷方向回弹变形较为强烈、扩容显著,脆性破坏特征明显。(2)卸荷过程中岩石的变形模量E逐渐减小,泊松比μ逐渐增大,E减小了5%~27%,而μ增大了50%~335%,变化均随初始围压的增大和卸荷强度的增强而增大,两者均与体积应变相关。(3)相对于加载试验,卸荷岩石的c减小而φ增大,且卸荷强度愈强,c减小得越多,φ增大的程度越小。峰值c减小了33.2%~47.8%,而残余c为正常值的65.3%~77.6%,峰值φ增加了14.7%~33.2%,而残余Φ增大了5.9%~9.4%。(4)卸荷条件下岩石破坏具有较强的张性破裂特征,各种级别的张裂隙发育,双向卸荷时甚至在次卸荷方向上也可能出现张拉裂隙,剪性破裂面一般追随张拉裂隙发展。 展开更多
关键词 岩石力学 三峡花岗岩 卸荷试验 变形特征 力学参数 破裂机制
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基于X射线CT的岩石内部裂纹宽度测量 被引量:66
5
作者 丁卫华 仵彦卿 +2 位作者 蒲毅彬 曹广祝 崔中兴 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1421-1425,共5页
岩石内部裂纹变形、扩展和扩张是试样在裂纹演化阶段的主要过程。研究基于X射线CT的岩石内部裂纹宽度测量问题,根据岩石变形破坏的细观机制,分析了岩石密度损伤与体应变的关系。对脆性岩石来说,岩石的体积变形与其密度损伤有一一对应关... 岩石内部裂纹变形、扩展和扩张是试样在裂纹演化阶段的主要过程。研究基于X射线CT的岩石内部裂纹宽度测量问题,根据岩石变形破坏的细观机制,分析了岩石密度损伤与体应变的关系。对脆性岩石来说,岩石的体积变形与其密度损伤有一一对应关系。基于X射线密度损伤增量公式,推导出岩石体应变公式,得到岩石内部裂纹宽度的普适性计算公式。据此测得岩石中两条CT尺度裂纹在不同应力阶段的宽度,并与有关公式进行了比较,相互得到验证。说明在动态条件下岩石内部裂纹宽度测量问题在理论上可以得到解决。 展开更多
关键词 断裂力学 CT尺度裂纹 X射线 裂纹宽度 测量 裂纹变形
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高土石坝的应力与变形 被引量:63
6
作者 殷宗泽 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期1-14,共14页
介绍了笔者近年来在影响土石坝应力变形计算的3个主要方面所做的工作:①剖析了邓肯E–ν和E–B模型的差异、对计算的影响、原因和适用条件,通过真三轴仪试验揭示土各向异性的一些规律,提出柔度矩阵性质来反映这些规律;②认为堆石体长期... 介绍了笔者近年来在影响土石坝应力变形计算的3个主要方面所做的工作:①剖析了邓肯E–ν和E–B模型的差异、对计算的影响、原因和适用条件,通过真三轴仪试验揭示土各向异性的一些规律,提出柔度矩阵性质来反映这些规律;②认为堆石体长期变形计算中应考虑晴雨引起的干湿循环作用,它可作为流变变形的一部分,提出了相应试验方法和计算方法;③提出两种心墙水力劈裂分析方法,一是有效应力与总应力相结合的方法,作施工期心墙的非饱和土简化固结计算,将孔隙水和气作为混合流体来建立固结方程,得出心墙的有效应力和水压力后叠加得总应力,与墙前水压力比较判别水力劈裂的发生,另一是近似反映施工期固结程度的总应力法,相应的本构模型参数用固结不排水剪试验确定。 展开更多
关键词 土石坝 应力变形 本构模型 堆石体流变 水力劈裂
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岩石、岩体的动力强度与动力破坏准则 被引量:47
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作者 钱七虎 戚承志 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1599-1605,共7页
就岩石与岩体变形与破坏的时间特性进行了理论研究.研究了岩石及岩体的强度对于应变率的依赖关系及其机理,给出了考虑强度对于应变率依赖关系的莫尔库仑准则,确定了岩体的破坏尺寸与应变率之间的关系.讨论了若干时间性破坏准则,揭示了... 就岩石与岩体变形与破坏的时间特性进行了理论研究.研究了岩石及岩体的强度对于应变率的依赖关系及其机理,给出了考虑强度对于应变率依赖关系的莫尔库仑准则,确定了岩体的破坏尺寸与应变率之间的关系.讨论了若干时间性破坏准则,揭示了它们之间的内在联系.最后讨论了动力强度理论的应用. 展开更多
关键词 岩石与岩体 变形与破坏 时间因素 动力强度 破坏准则
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单轴压缩条件下煤样电荷感应试验研究 被引量:50
8
作者 赵扬锋 潘一山 +1 位作者 刘玉春 罗浩 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期306-312,共7页
利用自主研制的电荷感应仪,建立单轴压缩条件下煤岩变形破裂过程电荷感应信号测试系统。通过室内试验,研究同一矿区煤在不同加载速率下的变形破裂过程的电荷感应规律。试验结果表明,煤在变形破裂过程中有电荷感应信号产生,电荷感应信号... 利用自主研制的电荷感应仪,建立单轴压缩条件下煤岩变形破裂过程电荷感应信号测试系统。通过室内试验,研究同一矿区煤在不同加载速率下的变形破裂过程的电荷感应规律。试验结果表明,煤在变形破裂过程中有电荷感应信号产生,电荷感应信号是瞬时脉冲信号;煤样在临近峰值应力时电荷感应信号最强,在煤样破坏时电荷感应信号也较强;煤样变形破裂过程中不同表面的电荷感应信号强度不同,且不完全同步,较大破裂面的电荷感应信号更强;加载速度越大,所产生的电荷感应信号越强、越丰富;煤样在突然加卸载时,有电荷感应信号产生。煤变形破裂过程产生电荷的主要原因是微破裂导致裂隙尖端电荷分离和摩擦作用。电荷感应信号与煤的破裂有一定关系,可以用电荷感应信号反映煤的变形破裂状态。因此,电荷感应方法可作为检测煤变形破坏过程的新手段,也为评定冲击地压等煤岩动力灾害提供一种新的方法和手段,值得深入研究。 展开更多
关键词 采矿工程 电荷感应 变形破裂 加载速度 加卸载
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黑龙江多宝山超大型斑岩铜矿的成矿作用和后期改造 被引量:45
9
作者 王喜臣 王训练 +4 位作者 王琳 刘金英 夏斌 邓军 徐秀梅 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期124-133,共10页
黑龙江多宝山斑岩铜矿的形成与加里东期的火山岛弧密切相关,并因海西期的岩浆活动进一步富集成超大型铜矿,在燕山运动时遭受改造。燕山期变形可分为两期,早期为陆内造山带发育及坍塌,构造线方向北东东,晚期为北东向断裂左行走滑。在此... 黑龙江多宝山斑岩铜矿的形成与加里东期的火山岛弧密切相关,并因海西期的岩浆活动进一步富集成超大型铜矿,在燕山运动时遭受改造。燕山期变形可分为两期,早期为陆内造山带发育及坍塌,构造线方向北东东,晚期为北东向断裂左行走滑。在此基础上剖析了铜山断裂的活动方式及对矿体的破坏。作为成矿期后的改造断裂,铜山断裂既切断了地质体、矿体和斑岩型矿化蚀变带,同时又起到了保护下盘矿体免遭剥蚀的重要作用。对铜山矿床成矿条件、特别是热液蚀变与铜山断裂“控矿”构造细节的配套研究表明:铜山矿区南部仍然隐伏着含矿蚀变环带的上盘,有矿体存在,为寻找超大型斑岩铜矿提供了可靠的证据。事实证明:深入研究成矿构造控矿规律是行之有效的矿床预测工作基础,细致研究成矿期后构造运动是在已知矿区寻找新矿体的捷径。 展开更多
关键词 斑岩铜矿 燕山期变形 铜山断裂 断失矿体 黑龙江西北部
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卸荷条件下岩石变形特征及本构模型研究 被引量:42
10
作者 黄润秋 黄达 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期441-447,共7页
基于岩石试件的卸荷试验,研究了卸荷条件下岩石的应力—应变全过程曲线和破裂特征,研究表明:卸荷过程中岩石向卸荷方向回弹变形强烈、扩容显著、脆性破坏特征明显;卸荷条件下岩石破坏具有较强的张性破裂特征,各种级别的张裂隙发育,其剪... 基于岩石试件的卸荷试验,研究了卸荷条件下岩石的应力—应变全过程曲线和破裂特征,研究表明:卸荷过程中岩石向卸荷方向回弹变形强烈、扩容显著、脆性破坏特征明显;卸荷条件下岩石破坏具有较强的张性破裂特征,各种级别的张裂隙发育,其剪性破裂面追随张拉裂隙发展。基于试验认识,将卸荷条件下岩石的本构模型分为4段:弹性段、卸荷屈服段、峰后脆性段及残余理想塑性段;通过体积应变vε将Griffith和Mohr-Coulomb屈服准则结合起来,建立卸荷条件下岩石的屈服准则,并在应变空间建立相应的卸荷非线性屈服段本构方程;运用应变软化理论,建立卸荷岩石峰后脆性段本构方程。 展开更多
关键词 卸荷试验 变形特征 破裂特征 本构模型
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滑坡变形破坏机理和整治工程的模型试验研究 被引量:34
11
作者 任伟中 陈浩 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期2136-2141,共6页
为分析某滑坡的变形破坏机理以及整治效果,选取了不同的模型材料来模拟相应的岩类,以相似比1∶200建立了滑坡的模型。通过地质力学模型试验,模拟并研究了不同工况下滑坡体位移、抗滑桩和锚杆的受力状态随试验步骤的变化,根据试验结果对... 为分析某滑坡的变形破坏机理以及整治效果,选取了不同的模型材料来模拟相应的岩类,以相似比1∶200建立了滑坡的模型。通过地质力学模型试验,模拟并研究了不同工况下滑坡体位移、抗滑桩和锚杆的受力状态随试验步骤的变化,根据试验结果对滑坡变形与破坏机理进行了分析,比较了2种加固设计参数下的整治效果并进行优化。该成果可为该类滑坡的机理研究和有效整治提供科学依据。 展开更多
关键词 边坡工程 滑坡 模型试验 变形破坏机理 整治工程
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锦屏二级水电站大理岩不同应力路径下加卸载试验研究 被引量:40
12
作者 李新平 肖桃李 +1 位作者 汪斌 徐鹏程 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期882-889,共8页
针对锦屏二级水电站引水隧洞赋存于高地应力环境的特点,对隧洞内的大理岩开展常规三轴压缩试验及峰前、峰后卸围压试验,通过试验数据对比分析,研究大理岩的强度变形特征及破裂机制。主要研究成果:(1)大理岩峰值强度与实时围压关系密切,... 针对锦屏二级水电站引水隧洞赋存于高地应力环境的特点,对隧洞内的大理岩开展常规三轴压缩试验及峰前、峰后卸围压试验,通过试验数据对比分析,研究大理岩的强度变形特征及破裂机制。主要研究成果:(1)大理岩峰值强度与实时围压关系密切,应力路径不同、实时围压相同时,峰值强度相同。(2)围压效应明显,峰值强度随初始围压增加而增加;相比三轴加载试验,峰前卸围压试验峰值强度降低约19.5%,峰后卸围压试验规律不明显,而峰后卸围压试验达到峰值强度时的围压值约占初始围压值的97.2%,峰前卸围压试验结果较离散。(3)相比三轴加载试验,峰前卸围压试验c值降低约27.5%,φ值提高约22.6%,而与此相反,峰后卸围压试验c值增加约13.7%,φ值降低约6.5%,表明大理岩抗破裂的主控因素峰前卸围压试验由摩擦力控制,峰后卸围压试验由黏聚力控制。(4)峰后卸围压试验自卸荷点开始出现明显的应变平台,表现为理想塑性变形。(5)峰前卸围压试验的体积应变自卸荷点开始出现明显的转折点。(6)三轴压缩试验和峰后卸围压试验,大理岩的破坏模式主要为单一剪切破坏,随着围压增加,剪切破裂面端口的粗糙程度降低;峰前卸围压试验的破坏模式为:低围压时的劈裂破坏~中等围压时的"X"型共轭剪切破坏~高围压时的单一剪切破坏。这些研究结论揭示了锦屏大理岩加、卸载应力路径下的力学特性差异,可为西部深埋引水隧洞的开挖、支护设计及稳定性分析提供理论参考。 展开更多
关键词 岩石力学 大理岩 卸荷试验 强度参数 变形特征 破裂机制
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断裂及其伴生微构造对不同类型储层的改造机理 被引量:40
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作者 贾茹 付晓飞 +2 位作者 孟令东 巩磊 刘志达 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期286-296,共11页
断裂带具有典型的二元结构,即断层核和破碎带。由于断层核、破碎带与母岩间的物性具有一定差异,断裂在低-非孔隙性岩石和高孔隙性岩石中的表现形式明显不同,使其对储层物性具有相反的改造作用。传统观点认为,储层受力变形均会形成裂缝,... 断裂带具有典型的二元结构,即断层核和破碎带。由于断层核、破碎带与母岩间的物性具有一定差异,断裂在低-非孔隙性岩石和高孔隙性岩石中的表现形式明显不同,使其对储层物性具有相反的改造作用。传统观点认为,储层受力变形均会形成裂缝,而实际上高孔隙性储层中发育的是变形带,会降低储层的物性。中国含油气盆地多为陆相盆地,储盖层普遍为砂泥互层地层,受岩石固结程度、泥质含量、物性等因素影响,断裂在砂泥互层地层中具有6种断裂带结构类型:解聚型断裂带、碎裂型断裂带、层状硅酸盐-框架断层岩型断裂带、断层角砾岩型断裂带、断层泥型断裂带和涂抹型断裂带。以松辽盆地大庆长垣葡萄花油层高孔隙性储层和徐家围子断陷营城组致密火山岩储层为例,系统剖析断裂伴生微构造类型及其对储层反向改造作用。通过对大庆长垣杏树岗背斜带过断裂带钻探X7-20-S632井的岩心观察,发现断裂滑动面周围伴生大量变形带,且随着距滑动面距离增加,变形带密度越来越小。微观结构特征研究表明,变形带具有比母岩更低的孔渗性。徐家围子断陷营城组为致密的火山岩储层,储层变形后形成裂缝,徐中、徐东断裂两侧伴生裂缝密度随着距断裂距离增加逐渐减小,统计表明,断裂附近火山岩储层较远离断裂储层的孔隙度明显提高。依据断层核、破碎带的分布规律,建立了理想的地质模型,模拟了断裂伴生微构造的发育对流体流动效率的影响。结果表明,当储层中的变形带或裂缝发育达到一定程度时,对流体流动具有明显的阻滞或输导作用,因此,断裂及伴生微构造对储层物性具有反向改造作用。 展开更多
关键词 断裂带 砂泥互层 变形带 裂缝 流体流动效率
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岩石在三轴加卸荷过程中的一种本构模型研究 被引量:29
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作者 赵明阶 许锡宾 徐 蓉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期626-631,共6页
岩石被视为包含有随机分布、无充填的椭球形微裂纹的各向同性体,岩石变形分解为岩石母体的线弹性变形和微裂纹的变形之和。基于压剪裂纹模型,推导了岩石在三轴卸荷过程中微裂纹的变形,从而建立了一种岩石三轴卸荷的本构模型。一组石膏... 岩石被视为包含有随机分布、无充填的椭球形微裂纹的各向同性体,岩石变形分解为岩石母体的线弹性变形和微裂纹的变形之和。基于压剪裂纹模型,推导了岩石在三轴卸荷过程中微裂纹的变形,从而建立了一种岩石三轴卸荷的本构模型。一组石膏模型的三轴实验结果显示,实验数据与理论计算结果能基本吻合。 展开更多
关键词 岩石 本构模型 三轴卸荷
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单轴循环荷载下含天然裂隙脆性页岩变形及破裂特征试验研究 被引量:38
15
作者 魏元龙 杨春和 +3 位作者 郭印同 刘伟 王磊 衡帅 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1649-1658,共10页
利用RMT–150C岩石力学测试系统,对重庆彭水含天然裂隙脆性页岩在单轴循环荷载作用下的变形及破裂特征进行了试验研究。研究结果表明:(1)在循环加卸载和裂隙的共同影响下页岩所含天然裂隙使页岩性质局部劣化、加剧裂隙扩展和破坏提前... 利用RMT–150C岩石力学测试系统,对重庆彭水含天然裂隙脆性页岩在单轴循环荷载作用下的变形及破裂特征进行了试验研究。研究结果表明:(1)在循环加卸载和裂隙的共同影响下页岩所含天然裂隙使页岩性质局部劣化、加剧裂隙扩展和破坏提前,导致屈服应力、破裂压力和峰值强度等减小,其中峰值强度降低了13.7%~58.3%;(2)轴向应变形成封闭的"尖叶"状滞回环,并呈疏—密—疏排列,而横向应变形成上开口"8"字形滞回环,并呈密—疏排列,横向应变-循环次数曲线可分为初始变形阶段、小速率等速变形阶段、大速率等速变形阶段和失稳破坏阶段等四阶段演化规律,前期横向应变突变现象可作为天然裂隙和新裂隙扩展、交汇完成,进入大速率等速变形阶段的标志,后期突变可作为整体失稳破坏的前兆;(3)含天然裂隙页岩的破坏模式主要呈拉剪贯通模式和拉贯通模式,两种贯通模式均至少包含一条贯通天然裂隙的拉裂隙;(4)在弹性阶段,有效弹性模量与损伤面积系数呈线性关系,损伤面积系数越大,有效弹性模量越小;(5)在低应力水平内循环,不可逆变形缓慢增加,轴向应变-循环次数曲线始终处于初始变形阶段,试样不发生破坏;在高应力水平内循环,经历3个变形阶段后试样发生破坏;在接近峰值应力的应力水平内循环,曲线直接进入加速变形阶段,几次循环后试样发生破坏。该研究为认清页岩的裂隙扩展形成复杂裂隙网的发展机制提供了有益参考。 展开更多
关键词 页岩 损伤面积系数 循环荷载 天然裂隙 变形特征 破裂特征
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变形镁合金填丝TIG焊接工艺及组织性能分析 被引量:22
16
作者 董长富 刘黎明 赵旭 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期33-36,共4页
采用自动填丝TIG焊接工艺连接变形镁合金AZ31B板材,研究填丝TIG焊接与非填丝TIG焊接的异同点,并分析不同成分的焊丝对焊接接头的影响,探索出了合理的焊接工艺参数,分析了焊缝微观组织及拉伸断口。结果表明,与非填丝TIG焊相比,填丝TIG焊... 采用自动填丝TIG焊接工艺连接变形镁合金AZ31B板材,研究填丝TIG焊接与非填丝TIG焊接的异同点,并分析不同成分的焊丝对焊接接头的影响,探索出了合理的焊接工艺参数,分析了焊缝微观组织及拉伸断口。结果表明,与非填丝TIG焊相比,填丝TIG焊的焊接工艺更加复杂,接头强度有了较大的提高,组织更均匀。针对不同焊丝的焊接接头分析表明,随着填丝TIG焊接中焊丝含铝量的增加,热影响区及焊缝区的白色共晶相逐渐增多并有呈连续分布的趋势,同时晶粒趋于细小。该共晶体的增多对接头性能影响较为复杂,一方面由于脆性相Mg17Al12的增多而降低了接头强度,另一方面又因晶粒的细化以及铝元素的固溶而提高接头强度。拉伸结果显示采用AZ61焊丝的接头强度最高,断口分析表明,为混合断口。 展开更多
关键词 镁合金 填丝TIG焊接 接头强度
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冲击地压预测的电荷感应技术及其应用 被引量:36
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作者 潘一山 赵扬锋 李国臻 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A02期3988-3993,共6页
利用建立的煤岩电荷感应试验系统,研究煤岩变形破裂过程的电荷感应规律;利用研制的电荷感应仪对矿井进行现场测试。试验研究表明,煤岩在变形破裂过程中有电荷感应信号产生,煤岩体中应力越高,变形破裂过程越强烈,产生的电荷感应信号越强... 利用建立的煤岩电荷感应试验系统,研究煤岩变形破裂过程的电荷感应规律;利用研制的电荷感应仪对矿井进行现场测试。试验研究表明,煤岩在变形破裂过程中有电荷感应信号产生,煤岩体中应力越高,变形破裂过程越强烈,产生的电荷感应信号越强;在临近峰值应力前电荷感应信号最强,在煤岩体破坏后也有较强的电荷感应信号产生;抗压强度越高的煤样,电荷感应信号也越强,信号越丰富,持续时间越长。煤岩体变形破裂过程中产生电荷的主要原因是微破裂导致裂隙尖端电荷分离和摩擦作用。现场实践表明,测得的电荷感应值与煤体所处的应力水平是有一定关系的。在工作面平稳时期,测得的电荷感应幅值较小,而在发生冲击现象时测得的电荷感应幅值较大。利用电荷感应方法能够预测冲击危险的发生,但尚处于试验阶段,电荷感应预测技术还需要在现场不断验证和完善,以期最终为矿井冲击地压等煤岩动力灾害的非接触预测预报提供可靠的技术支持。 展开更多
关键词 采矿工程 电荷感应 冲击地压 变形及破裂 危险预测
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充填法开采引起地表移动、变形和破坏的过程分析与机理研究 被引量:35
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作者 赵海军 马凤山 +3 位作者 李国庆 丁德民 高建科 卢耀军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期670-676,共7页
基于地表GPS监测及地下围岩变形破坏的调查取证等大量数据资料,以金川二矿区为例,针对由充填法开采引起的地表移动、变形和破坏的现状,分别对其进行了滞后于开采的分析、对矿山井巷工程安全影响的后效性分析及空间发展过程分析。指出导... 基于地表GPS监测及地下围岩变形破坏的调查取证等大量数据资料,以金川二矿区为例,针对由充填法开采引起的地表移动、变形和破坏的现状,分别对其进行了滞后于开采的分析、对矿山井巷工程安全影响的后效性分析及空间发展过程分析。指出导致金川二矿采用充填法开采引起地表移动、变形和破坏的滞后期长、后效性强烈的原因,如充填支护作用与间断面的摩擦作用等等,并指出矿体采出至充填体充入期间围岩发生的移动、变形和破坏与整个矿山的地表岩移、变形和破坏的关系,所得的结论与现场基本一致,对今后的生产具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 金川镍矿 充填法开采 GPS监测 岩体移动 变形与破坏
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页岩气水平井生产套管变形机理及工程应对方案——以昭通国家级页岩气示范区黄金坝区块为例 被引量:35
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作者 李留伟 王高成 +3 位作者 练章华 张磊 梅珏 和玉娄 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期91-99,共9页
针对四川盆地周缘昭通国家级页岩气示范区黄金坝区块2口页岩气水平井套管严重变形的情况,基于24臂井径套管变形测量、裸眼井径、电阻率电测、钻时及气测录井、固井CBL/VDL及CBL成像等资料,分析引起套管变形位置附近地层的地质与工程特征... 针对四川盆地周缘昭通国家级页岩气示范区黄金坝区块2口页岩气水平井套管严重变形的情况,基于24臂井径套管变形测量、裸眼井径、电阻率电测、钻时及气测录井、固井CBL/VDL及CBL成像等资料,分析引起套管变形位置附近地层的地质与工程特征,利用三维成像分析软件分析24臂井径测量数据并进行三维成像,得到了变形套管的形态特征。研究结果表明:(1)极严重套管变形井段发生在构造裂缝发育区;(2)套管变形形态为上下方向为主的"S"形弯曲;(3)极严重套管变形呈现明显的遭受岩石高角度滑移挤压而横向剪切变形特征。据此提出建议:(1)该区应重点防范由岩石沿裂缝面滑移引起的剪切套管变形,利用产层段构造等值线图,设计井眼轨迹避开地下局部高陡构造的"脊部"或"谷底"位置;(2)利用产层段蚂蚁体分布图预测的裂缝带分布信息,使井眼轨迹沿裂缝带走向钻进;(3)推荐采用免钻磨大通径桥塞或全通径无限级完井工艺技术,避开压裂后常规桥塞钻磨工序,以确保压裂后的各级压裂层都能投产。 展开更多
关键词 四川盆地周缘 昭通国家级页岩气示范区 24臂井径测量 页岩气井 套管变形 天然裂缝 剪切变形 岩石滑移 工程应对方案
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纳米改性金属陶瓷的组织和力学性能 被引量:21
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作者 许育东 刘宁 +2 位作者 曾庆梅 李华 石敏 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期33-37,共5页
 讨论了纳米TiN改性TiC基金属陶瓷(纳米改性金属陶瓷)的组织与力学性能。结果表明,金属陶瓷组织仍为两相结构(陶瓷相+金属相),其中粗大的陶瓷相为芯/壳结构,即Ti(C,N)芯外包覆有一层硬质相(Ti,Mo,W)(C,N)(即"SS"相)。TEM观...  讨论了纳米TiN改性TiC基金属陶瓷(纳米改性金属陶瓷)的组织与力学性能。结果表明,金属陶瓷组织仍为两相结构(陶瓷相+金属相),其中粗大的陶瓷相为芯/壳结构,即Ti(C,N)芯外包覆有一层硬质相(Ti,Mo,W)(C,N)(即"SS"相)。TEM观察显示,纳米TiN主要在两相或三相晶界上分布。随纳米TiN的增加,纳米改性金属陶瓷的组织明显细化;组织的细化与纳米TiN在TiC/TiC晶界的分布阻止了TiC晶粒的长大有关。抗弯测试表明,抗弯强度在添加8wt%纳米TiN时达到最大值;抗弯断口显示沿晶断裂为主要的断裂模式。 展开更多
关键词 TIC基金属陶瓷 纳米改性金属陶瓷 组织 力学性能 碳化钛 氮化钛
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