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基于中厚板理论的关键岩层变形及破断特征研究
被引量：
32
1
作者
杨胜利
王家臣
李良晖
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第8期2718-2727,共10页
厚且坚硬关键岩层的变形与破断影响着上覆岩层的运动,针对传统“梁”或“薄板”理论在分析厚且坚硬关键岩层受力与破断适应性差的问题,基于中厚板理论对存在厚且坚硬关键岩层的孤岛工作面在初次来压、周期来压时关键岩层的位移及应力分...
厚且坚硬关键岩层的变形与破断影响着上覆岩层的运动,针对传统“梁”或“薄板”理论在分析厚且坚硬关键岩层受力与破断适应性差的问题,基于中厚板理论对存在厚且坚硬关键岩层的孤岛工作面在初次来压、周期来压时关键岩层的位移及应力分布情况进行了研究,讨论了关键岩层厚度对于切应力分布的影响,揭示了关键岩层的受力与破断特征,提出了关键岩层破断模式判据。结果表明:在覆岩条件一定的条件下,关键岩层厚度越小,越容易发生拉伸破断,随着关键岩层厚度的逐渐增大,破断形式逐渐转变为拉剪混合破断和剪切破断;关键岩层厚度较小时,在破坏时多发生的是拉伸破断,破断后的关键岩层沿支点旋转形成绞接结构,不会对工作面造成太大的载荷;坚硬厚关键岩层则多发生剪切破断,对工作面造成冲击,易发生剪切破断的坚硬厚关键岩层破断位置与传统薄板理论确定的破断位置不同;坚硬厚关键岩层内分布的切应力随着岩层厚度的增加而增大,来压前后,关键岩层内部的应变能峰值由中部向工作面两端转移;坚硬厚关键岩层内部的切应力分布更为集中,将切应力集中分布的这部分区域作为围岩控制的重点,实现工作面灾害分区域、分级防控。
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关键词
关键岩层
中厚板理论
孤岛工作面
剪切破断
破断模式
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职称材料
不同松散层第四含水层水压条件下关键层破断力学机理研究
2
作者
于美鲁
王中文
+3 位作者
刘瑜
李春元
李政岱
王鲁瑀
《采矿与岩层控制工程学报》
EI
北大核心
2024年第5期129-144,共16页
针对松散层第四含水层突水灾害防治问题,以岩层控制的关键层理论和中厚板理论为基础,对松散层第四含水层水压与主关键层之间的破断运移规律进行研究。统计并分析了6个典型厚松散层矿区的18个矿井松散层第四含水层水压、松基比及松散层...
针对松散层第四含水层突水灾害防治问题,以岩层控制的关键层理论和中厚板理论为基础,对松散层第四含水层水压与主关键层之间的破断运移规律进行研究。统计并分析了6个典型厚松散层矿区的18个矿井松散层第四含水层水压、松基比及松散层厚度之间的关系,发现松基比和松散层厚度与松散层第四含水层水压之间呈显著的正相关。通过中厚板理论分析了不同松散层第四含水层水压条件下关键层破断力学机理,得出随着松散层第四含水层水压的增大,关键层破断力学因素由拉破断转化为剪破断。数值模拟分析验证了,随着水压的增加,剪应力占比逐渐增大,且关键块之间的结构也由连续且稳定砌体梁结构转换为非连续易失稳的台阶岩梁结构。松散层第四含水层水压的增大可能促使采空区原本稳定的砌体梁结构转化为台阶岩梁结构,促进导水裂隙带的发育。同时,在关键层岩块结构中出现了砌体梁与台阶岩梁共存的现象。不同松基比岩移边界线具有明显的“类指数曲线”特征,随着松基比的增加,岩移边界线由“直线”转化为“类指数曲线”,且工作面推进过程中的覆岩运移具有明显的分区特征。
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关键词
不同水压
中厚板理论
岩层移动
松基比
关键层
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职称材料
内外温差对高速列车层合板声振特性影响分析
3
作者
潘敏凯
肖新标
+2 位作者
王金升
韩健
吴健
《噪声与振动控制》
CSCD
2020年第5期27-32,共6页
为了研究车厢内外温差对广温域服役环境下的高速列车噪声的影响,基于中厚板理论和模态叠加法,建立考虑车厢内外大温差情况下的高速列车层合板声振特性预测分析模型,模型中,温度影响主要通过将热应力等效为层合板附加薄膜应力,计算其振...
为了研究车厢内外温差对广温域服役环境下的高速列车噪声的影响,基于中厚板理论和模态叠加法,建立考虑车厢内外大温差情况下的高速列车层合板声振特性预测分析模型,模型中,温度影响主要通过将热应力等效为层合板附加薄膜应力,计算其振动位移和速度响应,然后利用Rayleigh积分得出在层合板上方场点的声压级,从而得到考虑车厢内外温差的高速列车层合板结构受单位简谐载荷作用下的振动和声辐射特性。结果表明:高速列车层合板车厢外侧的温度升高会产生热应力,导致其固有频率降低,同时使层合板的振动响应、辐射声压级的波峰向低频移动,各响应幅值上升,其中以初阶固有频率最为显著,当忽略车厢内外温差时,误差最大可达2.9 dB,且单侧温度从-50℃升到50℃,初阶固有频率降低39.5%,辐射声压级总值增加5.0 dB。相关理论可为广温域服役环境下的高速列车车体减振降噪提供依据。
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关键词
声学
高速列车
层合板
中厚板理论
内外温差
振动声辐射
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职称材料
题名
基于中厚板理论的关键岩层变形及破断特征研究
被引量：
32
1
作者
杨胜利
王家臣
李良晖
机构
中国矿业大学(北京)能源与矿业学院
放顶煤开采煤炭行业工程研究中心
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第8期2718-2727,共10页
基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0603002)
国家自然科学基金资助项目(51974320,51934008)。
文摘
厚且坚硬关键岩层的变形与破断影响着上覆岩层的运动,针对传统“梁”或“薄板”理论在分析厚且坚硬关键岩层受力与破断适应性差的问题,基于中厚板理论对存在厚且坚硬关键岩层的孤岛工作面在初次来压、周期来压时关键岩层的位移及应力分布情况进行了研究,讨论了关键岩层厚度对于切应力分布的影响,揭示了关键岩层的受力与破断特征,提出了关键岩层破断模式判据。结果表明:在覆岩条件一定的条件下,关键岩层厚度越小,越容易发生拉伸破断,随着关键岩层厚度的逐渐增大,破断形式逐渐转变为拉剪混合破断和剪切破断;关键岩层厚度较小时,在破坏时多发生的是拉伸破断,破断后的关键岩层沿支点旋转形成绞接结构,不会对工作面造成太大的载荷;坚硬厚关键岩层则多发生剪切破断,对工作面造成冲击,易发生剪切破断的坚硬厚关键岩层破断位置与传统薄板理论确定的破断位置不同;坚硬厚关键岩层内分布的切应力随着岩层厚度的增加而增大,来压前后,关键岩层内部的应变能峰值由中部向工作面两端转移;坚硬厚关键岩层内部的切应力分布更为集中,将切应力集中分布的这部分区域作为围岩控制的重点,实现工作面灾害分区域、分级防控。
关键词
关键岩层
中厚板理论
孤岛工作面
剪切破断
破断模式
Keywords
key
strata
medium
thick
plate
theory
island
working
face
shear
failure
failure
mode
分类号
TD323 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
不同松散层第四含水层水压条件下关键层破断力学机理研究
2
作者
于美鲁
王中文
刘瑜
李春元
李政岱
王鲁瑀
机构
安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室
煤炭科学研究总院有限公司深部开采与冲击地压防治研究院
煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室
香港理工大学土木与环境工程系
出处
《采矿与岩层控制工程学报》
EI
北大核心
2024年第5期129-144,共16页
基金
国家自然科学基金资助项目(52304118)
安徽理工大学引进人才基金资助项目(2023yjrc18)
深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室开放基金课题资助项目(SKLMRDPC23KF08)。
文摘
针对松散层第四含水层突水灾害防治问题,以岩层控制的关键层理论和中厚板理论为基础,对松散层第四含水层水压与主关键层之间的破断运移规律进行研究。统计并分析了6个典型厚松散层矿区的18个矿井松散层第四含水层水压、松基比及松散层厚度之间的关系,发现松基比和松散层厚度与松散层第四含水层水压之间呈显著的正相关。通过中厚板理论分析了不同松散层第四含水层水压条件下关键层破断力学机理,得出随着松散层第四含水层水压的增大,关键层破断力学因素由拉破断转化为剪破断。数值模拟分析验证了,随着水压的增加,剪应力占比逐渐增大,且关键块之间的结构也由连续且稳定砌体梁结构转换为非连续易失稳的台阶岩梁结构。松散层第四含水层水压的增大可能促使采空区原本稳定的砌体梁结构转化为台阶岩梁结构,促进导水裂隙带的发育。同时,在关键层岩块结构中出现了砌体梁与台阶岩梁共存的现象。不同松基比岩移边界线具有明显的“类指数曲线”特征,随着松基比的增加,岩移边界线由“直线”转化为“类指数曲线”,且工作面推进过程中的覆岩运移具有明显的分区特征。
关键词
不同水压
中厚板理论
岩层移动
松基比
关键层
Keywords
different
water
pressures
medium
thick
plate
theory
strata
movement
ratio
of
loose
layer
to
bedrock
key
strata
分类号
TD323 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
内外温差对高速列车层合板声振特性影响分析
3
作者
潘敏凯
肖新标
王金升
韩健
吴健
机构
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
西南交通大学机械工程学院
中车长春轨道客车股份有限公司
出处
《噪声与振动控制》
CSCD
2020年第5期27-32,共6页
基金
国家重点研发计划资助项目(2016YFB1200503)
国家自然科学基金资助项目(U1834201)
国家重点研发计划战略性国际科技创新合作重点专项资助(2016YFE0205200)。
文摘
为了研究车厢内外温差对广温域服役环境下的高速列车噪声的影响,基于中厚板理论和模态叠加法,建立考虑车厢内外大温差情况下的高速列车层合板声振特性预测分析模型,模型中,温度影响主要通过将热应力等效为层合板附加薄膜应力,计算其振动位移和速度响应,然后利用Rayleigh积分得出在层合板上方场点的声压级,从而得到考虑车厢内外温差的高速列车层合板结构受单位简谐载荷作用下的振动和声辐射特性。结果表明:高速列车层合板车厢外侧的温度升高会产生热应力,导致其固有频率降低,同时使层合板的振动响应、辐射声压级的波峰向低频移动,各响应幅值上升,其中以初阶固有频率最为显著,当忽略车厢内外温差时,误差最大可达2.9 dB,且单侧温度从-50℃升到50℃,初阶固有频率降低39.5%,辐射声压级总值增加5.0 dB。相关理论可为广温域服役环境下的高速列车车体减振降噪提供依据。
关键词
声学
高速列车
层合板
中厚板理论
内外温差
振动声辐射
Keywords
acoustics
high-speed
train
sandwich
plate
the
medium
-
thick
plate
theory
temperature
difference
inside
and
outside
vibration
sound
radiation
分类号
U270.1.6 [机械工程—车辆工程]
TB532 [交通运输工程—载运工具运用工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于中厚板理论的关键岩层变形及破断特征研究
杨胜利
王家臣
李良晖
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
32
下载PDF
职称材料
2
不同松散层第四含水层水压条件下关键层破断力学机理研究
于美鲁
王中文
刘瑜
李春元
李政岱
王鲁瑀
《采矿与岩层控制工程学报》
EI
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
3
内外温差对高速列车层合板声振特性影响分析
潘敏凯
肖新标
王金升
韩健
吴健
《噪声与振动控制》
CSCD
2020
0
下载PDF
职称材料
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