作者:刘希灵; 刘周; 李夕兵; 韩梦思; 杨柳青 期刊:《工程科学学报》 2019年第11期
通过开展花岗岩和大理岩巴西圆盘声发射试验,结合扫描电镜进行破裂面微观形貌分析,探讨了劈裂荷载下岩石声发射特性与微观破裂机制的关系.结果表明:基于RA(上升时间与幅值的比值)和AF(平均频率)的变化趋势,不同裂纹模式(拉伸裂纹、剪切裂纹以及复合裂纹)的分布和破坏强度受岩石结构影响,但岩石裂纹演化过程不受其影响.相应地,两种岩样破裂信号均以400~499 kHz为主,100~199 kHz的信号次之,但不同破裂阶段的峰值频率变化趋势显著不同...
作者:张超; 张艳博; 刘祥鑫; 范林强; 王金权 期刊:《华北理工大学学报·自然科学版》 2015年第03期
运用RFPA2D进行岩石巴西劈裂数值模拟试验,开展弹性模量和强度的不均质性对岩石宏观破坏影响研究。通过对试件设置不同弹性模量的均值度,得到了弹性模量是细观单元应力分布不均匀的主要原因。在对不同强度的均质度模拟后,均质度越高,巴西圆盘劈裂所需的峰值强度越高,脆性会越强。试件达到峰值强度时,小裂纹之间会沿着径向发生贯通,形成沿径向破坏的主裂纹。
作者:李颖; 王贾博 期刊:《科技资讯》 2017年第27期
为研究红砂岩中巴西劈裂强度和破坏极限应变的尺寸效应,试验采用了直径50mm,高度分别为20、25、30、35、40、45、50mm等7组不同厚度的红砂岩圆盘试件进行巴西劈裂试验,同时在试件圆盘中央黏贴应变片监测试件加载直至破坏过程中的横向应变、纵向应变。试验发现,不同厚度下的红砂岩试件所得巴西劈裂抗拉强度不同,试验回归分析了红砂岩中巴西劈裂抗拉强度与厚度的关系,在20~30mm厚度范围内,劈拉强度随厚度的增加而增大,在30...
作者:丁长栋; 胡大伟; 周辉; 卢景景; 马东东; 张杨 期刊:《岩石力学与工程学报》 2019年第02期
含片理板岩在物理力学特性方面表现出明显的各向异性。综合考虑片理角度(?)和加载方向(θ)两个影响因素开展板岩巴西劈裂试验,对片理面的三维结构效应进行深入研究。结果表明:(1)片理面三维结构效应对板岩力学强度和破坏特征有显著影响,不同片理角度条件下巴西劈裂强度随加载方向的变化趋势有明显差异。(2)在片理角度较小或较大的情况下,即0°≤?≤15°或75°≤?≤90°,破坏面的三维空间效应不明显,圆盘正反两面的宏观裂纹具有一定的相...
作者:梁铭; 张绍和; 舒彪 期刊:《水资源与水工程学报》 2018年第02期
深部高温岩石在人为及自然因素下往往受到不同冷却方式的作用,其力学性质的劣化对各类地下工程均具有重要影响。在考虑自然冷却和遇水冷却两种冷却方式的基础上,对不同热处理花岗岩冷却前后物理特性参数及纵波波速的变化、冷却后的巴西劈裂特性进行了研究。结果表明:当热处理温度为25-200℃时,冷却方式的不同对花岗岩试样的物性、纵波波速、巴西劈裂变形及强度特性影响较小。随着热处理温度进一步提高,各项测试参数的衰减幅度...
作者:赵建平; 王明虎; 赵奕翰 期刊:《黄金科学技术》 2019年第02期
工程中的岩石具有不同的含水性,研究不同含水率岩石动态力学性质的变化规律,对岩石工程的设计和建设具有很强的指导意义。为研究不同含水率对砂岩动态拉伸强度的影响,利用霍普金森压杆(SHPB)试验装置对不同含水率试样进行了一系列动态巴西劈裂试验,研究了不同含水率砂岩在不同加载率条件下的动态拉伸强度变化规律。试验结果表明:岩石的动态拉伸强度随着加载率的增加而增加,其率相关性与含水率有关,饱和试样的率相关性较强,而干燥岩...
作者:李文盛; 舒克通; 贾善坡; 雷鸣; 高源 期刊:《武汉理工大学学报》 2017年第07期
以D5含水层储气库盖层岩石为研究对象,以河砂、重晶石粉为骨料,水泥、石膏为胶结剂,进行了相似材料的正交试验设计。试验设计有3个因素,骨胶比(骨料与胶结剂的质量比)、水膏比(水泥与石膏的质量比)及重晶石粉含量,每个因素5个水平,共计25组150个试样。用自制的模具浇筑试样拆模后按标准条件养护,进行称量、单轴压缩试验和巴西劈裂试验,获得不同配比下的密度、单轴抗压强度和抗拉强度等物理力学指标。结果表明:抗压强度、弹性模量和...
作者:王创业; 杜晓娅 期刊:《矿业研究与开发》 2018年第06期
利用SAW-2000岩石伺服压力机和SAEU2S声发射监测系统,对5组厚径比一定,直径不同的砂岩圆盘试样进行巴西劈裂试验,并对加栽过程中的应变、声发射参数进行分析。结果表明:在试样同厚径比的条件下,试样的抗拉强度与试样直径符合一定的函数关系,岩石巴西劈裂的抗拉强度随尺寸的增大而减小,当尺寸达到某一阈值时强度趋于稳定;岩石巴西劈裂过程中尺寸效应对声发射(AE)能量的释放影响明显,小尺寸试样AE累计能量与时间的曲线呈...
作者:叶海旺; 潘俊锋; 雷涛; 宁卫星; 王其洲; 李宁; 龙梅; 邓星星 期刊:《矿业研究与开发》 2018年第07期
基于颗粒流软件PFC,研究了加载方向与层面法向呈不同夹角θ下的板岩巴西劈裂破坏能量演化规律。结果表明:层面的存在改变了起裂点位置和裂纹扩展方向,随目的增大,吸收总能量、弹性应变能和耗散能均逐渐降低。当45°≤θ≤90°时,起裂点位置基本在圆盘中心,然后沿层面向两端扩展。吸收总能量、弹性应变能和耗散能衰减较慢;0°〈θ〈45°时,裂纹在距加栽点最近的层面附近萌生,后层面阻挡了裂纹沿原方向扩展,微裂纹在层面无序生成...
作者:聂凡; 邓飞 期刊:《化工矿物与加工》 2019年第04期
采用变质砂岩制作试件,运用巴西劈裂法试验测定抗拉强度,对含水量、加载速率和横纵尺寸比对抗拉强度的影响进行双变量控制研究,结合Origin作图分析,结果表明:变质砂岩的抗拉强度随横纵尺寸比的增大而减小,但存在转折点,当横纵尺寸比小于该点时,抗拉强度随横纵尺寸比的增大变化很小,转折点对应的横纵尺寸比随加载速率的增大而增大;变质砂岩的抗拉强度随含水量的增大而减小,含水量对抗拉强度的影响存在一个临界点,当含水量小于该临界...
作者:刘小波; 雷瑞德 期刊:《山西建筑》 2018年第19期
层理面是煤岩自身一个非常重要的构造,直接影响煤岩体的力学特性。通过巴西劈裂实验探究了层理面倾角对煤样抗拉强度的影响,实验结果表明:煤样抗拉强度随着层理面倾角增加表现出先减小后增大的规律,同时层理面倾角对煤样的破坏形式也有较大影响。
作者:唐欣薇; 黄文敏; 周元德; 张楚汉 期刊:《工程力学》 2018年第09期
层状岩石结构内部矿物之间的定向排列与胶结作用形成不同构造方向的细观结构,使岩石变形破裂及其力学性能存在明显的各向异性。该文以板岩为研究对象,通过构建空间相关函数,建立可表征不同片理方向的岩石细观颗粒离散元模型。基于细观力学参数反演,针对不同片理角度(θ)的巴西劈裂试验开展数值仿真分析,对板岩的各向异性行为进行了研究。结果表明,由于岩石受内部片理构造的影响,在劈拉荷载作用下,呈现三种破坏模式,当θ≤30°时主要发...
作者:张树文; 鲜学福; 周军平; 刘国军; 蒋翔; 腾俊洋 期刊:《煤炭学报》 2017年第S2期
为探究不同角度层理下页岩力学特性和声发射特征,通过对不同角度层理龙马溪组页岩的巴西劈裂试验、声发射测试以及3DEC数值模拟研究,对页岩破坏模式进行了对比分析。研究结果表明:由于页岩具有明显的层理构造,其抗拉强度具有明显的各向异性。页岩巴西劈裂应力-时间曲线可划分为3个阶段,对低角度层理,受载的累计声发射曲线表现为'平缓—陡增'增长模式;对高层理角度,累计声发射曲线表现为'台阶式'增长模式。研究物理实验与3DEC数值模...
作者:李夕兵; 罗琳; 黎崇金 期刊:《北京科技大学学报·社会科学版》 2017年第09期
为了研究硬岩与软岩交界面方向对其破坏形式的影响,对含岩石-水泥砂浆(代替软岩)交界面的组合试样进行了多组加载角度的巴西劈裂试验,获得了不同交界面方向的组合试样的"抗拉"强度,并利用颗粒流程序PFC2D研究了交界面的破坏机理.计算得到的"抗拉"强度随交界面与加载方向夹角的增大而增大.当交界面平行于加载方向时,沿交界面发生劈裂破坏,计算得到的"抗拉"强度可认为是交界面的抗拉强度;当交界面与加载方向不平行时,发生更...
作者:叶海旺; 宁卫星; 雷涛; 冉成; 汪柳俊; 蔡俊; 龙梅 期刊:《武汉理工大学学报》 2016年第09期
以贵州铜仁市某矿山层理板岩为研究对象,对其微观结构进行观测分析,然后选取7组不同θ角(加载方向与层理法向夹角)试样进行巴西劈裂试验。结果表明:在微观结构上,赤铁矿等刚性颗粒呈基底式胶结于黏土矿物中,层理面为软弱面;板岩的破坏模式存在显著方向效应,抗拉强度随夹角增大而减小;破坏模式总体上可分为4类,θ为0°时是基质拉伸型破坏,基质被逐层劈裂致使试样破坏,抗拉强度最大;θ为15°和30°时为基质拉剪型破坏,主要由于破坏面处的剪...
作者:任松; 赵云峰; 张军伟; 蒋翔 期刊:《东北大学学报·自然科学版》 2017年第04期
为了研究煤拉伸破坏过程中声发射能量分布规律,以及采用平均场理论的纤维束模型在煤拉伸破坏过程中声发射特征数值模拟的适用性,对原煤进行不同加载速率下的巴西劈裂试验.结果表明,煤样抗拉试验中声发射能量概率密度分布符合幂律分布,其幂律分布指数与平均场理论模型的预测分布指数相近;不同时间区间的声发射能量概率密度分布也满足幂律分布;试验结果与采用平均场理论纤维束模型数值模拟结果相符,为纤维束模型参数确定提供了依据.
作者:谢凯楠; 姜德义; 蒋翔; 陈结; 王静怡; 袁曦; 周军平 期刊:《煤炭学报》 2017年第03期
为了清晰了解具有脆性破坏特征的页岩在拉伸破坏下的能量统计分布特征,研究整体破坏能量分布与局部应力下的能量统计分布规律,从而为现场压裂机制提供理论依据。选取四川盆地南部地区龙马溪组钙质页岩进行巴西劈裂(间接拉伸)的声发射试验,加载速率分别为0.005,0.05,0.5 mm/min。结果表明:(1)在各个加载速率下岩石破坏过程的能量概率密度函数符合幂定律分布,并遵循时间上的幂律无尺度分布。(2)局部应力下的能量概率密度函数...
作者:何森林; 黄昕; 张子新 期刊:《地下空间与工程学报》 2016年第S1期
本文通过单轴压缩试验和巴西劈裂试验研究了膏水比(石膏质量和水质量比值)、缓凝剂掺量(缓凝剂质量和石膏质量的比值)和养护时间对石膏单轴抗压强度、抗拉强度和初凝时间的影响。试验结果表明,随着膏水比和养护时间增加,石膏单轴压缩强度和抗拉强度增加,石膏试件的脆性破坏特性越明显;缓凝剂能有效延长石膏试件的初凝时间,但同时会导致石膏试件强度降低;养护温度和湿度对石膏强度和凝结特性的影响比较明显,试验中需要控制试件的养...
作者:潘梦成; 刘希灵; 王金鹏; 崔佳慧 期刊:《世界科技研究与发展》 2016年第05期
通过霍普金森(SHPB)试验系统及RMT-150C型试验机分别对矿山围岩及矿石试样进行冲击加载、单轴抗压试验、巴西劈裂试验,对不同加载方式岩石破裂的声发射特性进行分析。结果表明:冲击荷载下,由于加载时间短、冲击能大,加载初期就出现了大值能量的波击,而在单轴抗压试验及巴西劈裂试验中,试样临近失稳前才会出现声发射能量和计数的激增;在峰值频率分布方面,围岩及矿石试样在不同加载方式下均为0-200 KHz信号占据主导,并且在单轴抗...
作者:刘富有; 陈鹏宇; 余宏明 期刊:《长江科学院院报》 2016年第09期
基于颗粒流平台,选择Flatjoint接触模型作为岩石模拟的基本模型,用单轴压缩和巴西劈裂数值试验测试岩石宏观参数,对数值试验进行正交设计,采用多因素方差分析和回归分析研究宏细观参数之间的关系。在此基础上,提出了基于岩石单轴压缩和巴西劈裂数值试验的细观参数匹配方法。以灰岩的室内试验为基础,对灰岩细观参数进行了标定,实现了灰岩单轴压缩和巴西劈裂的颗粒流模拟,模拟结果与试验结果相接近,验证了本文方法的有效性。