作者:刘杰; 谢晓康; 兰俊; 高素芳; 高进; 王飞 期刊:《长江科学院院报》 2020年第01期
为获得毫秒(ms)级正弦波损伤变量预测模型,对岩样在不破坏情况下进行了不同波形不同频率的轴向力加卸载试验。提出了不同步时间段的定义,进而获得不同峰值荷载下不考虑不同步时间条件下的动态泊松比分别与即时荷载、即时横向长度、即时轴向高度之间的线性关系,从而得到线性关系中系数与峰值荷载间的拟合公式,即可联立不同已知条件,通过少量几个加载力峰值下的试验数据,对任意峰值荷载下动态泊松比与相关参数间的线性关系进行预测。...
采用FLAC内嵌语言FISH编制了计算平面应变压缩岩样轴向、侧向、体积应变及泊松比的FISH函数,研究了剪切扩容对剪切带图案及岩样全部变形特征的影响.在峰值强度之前及之后,岩石的本构模型分别取为线弹性及莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型.分析表明,增加剪胀角使岩样由单一向共轭剪切破坏转变,并使接近Arthur倾角的剪切带倾角增加.剪切带宽度随剪胀角增加,可由基于梯度塑性理论且考虑剪胀后的剪切带宽度公式进行解释.剪胀...
作者:曾寅; 刘建锋; 徐慧宁; 裴建良; 徐杨梦迪; 李志成 期刊:《工程科学与技术》 2019年第03期
利用THMC岩石试验系统与工业CT,对不同杂质含量盐岩进行加载全过程气体渗透测试及加载前与破坏后的细观扫描,探讨了围压与杂质含量对含杂质盐岩加载过程渗透特性的影响。研究表明:杂质盐岩在5 MPa围压时的渗透率整体呈增大-平缓变化特征,但高杂质下的平缓期明显滞后杂质含量低的盐岩;在10 MPa围压时的渗透率具有下降过渡点,整体表现为增大-降低-上升至平缓的变化特征;围压对加载破坏过程中的渗透性具有显著影响,含杂质盐岩在10 MPa...
利用编写的计算岩样全部变形特征的FISH函数,采用FLAC模拟了泊松比不同时单缺陷岩石试样的破坏及全部变形特征。在峰前及峰后,本构模型分别取为线弹性模型及莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型。高泊松比使岩样发生由单一剪切破坏向复杂破坏转变、破坏区域的面积增加、剪切带倾角降低,Coulomb、Roscoe及Arthur理论对此无法解释。不同泊松比时计算得到的峰前应力一轴向应变曲线、应力一侧向应变曲线、侧向应变一轴向应变...
作者:张登文; 余东合; 车航; 刘国华; 朱杰; 李建召; 王政国 期刊:《煤炭技术》 2018年第05期
煤层气压裂过程中注入压力的波动造成煤层渗透率发生动态变化,研究高阶煤层渗透率动态变化对压裂施工时压裂液效率定量评价有重要意义。利用GCTS-RTR-1000型电液伺服三轴试验机和HPPD-20脉冲衰减测瞬态渗透率仪,针对高阶煤试样在三轴压缩过程中的应力渗流耦合实验,通过在低围压条件下轴向应力-体积应变-渗透率测定实验进行实验数据分析研究,揭示了三轴压缩过程中高阶煤煤岩渗透率变化规律。
作者:侯新强; 张远芳; 高盟; 慈军; 刘红; 张之科 期刊:《新疆地质》 2005年第02期
通过室内大型三轴实验,研究了吉林台水库爆破料在不同级配下的应力应变关系,得到了在一定击实功下爆破料的最大干密度随细料含量变化的规律, 分析了爆破料在不同级配和不同围压下应力与应变的变化规律、轴向应变与体积应变的关系及抗剪强度变化特性.从微观的角度说明了变化规律产生的原因,得出爆破料的抗剪强度随级配的变化而变化的规律.
作者:王洪建; 刘大安; 黄志全; 袁广祥; 吕晓春; 牛晶蕊; 赵子江; 石晓闪 期刊:《工程地质学报》 2017年第06期
页岩气储层的岩石力学特性对压裂改造效果影响极大,开展页岩破坏机理、力学特性和脆性评价方面的研究,可以为页岩气开采中大规模体积压裂提供技术支持。本文对龙马溪组黑色炭质页岩进行单轴压缩试验,得到以下结论:(1)黑色页岩具有明显的层状薄片矿物结构,矿物主要成分为石英和方解石,结构面固有强度较高;(2)由于强结构面的影响,倾斜层理试件具有较高的弹性模量与单轴抗压强度,但是总体积应变量较小;平行或者垂直层理试件的弹...
作者:王学滨; 张楠; 潘一山; 董伟; 杜亚志 期刊:《应用基础与工程科学学报》 2017年第05期
以单轴压缩条件下含水率为13.6%-17.2%的土样为研究对象,以双三次样条插值后采用亚像素数字图像相关方法获得的局部体积应变场为基础,通过在土样上布置尺寸及位置不同的统计窗口,研究局部体积应变的均值随纵向应变、统计窗口尺寸及位置的变化规律.发现了局部体积应变的均值与纵向应变之间关系的两种模式,即收缩模式和收缩-膨胀模式.对于收缩-膨胀模式,着重研究了统计窗口的最小体积对应的纵向应变.从局部体积应变场的分布特点出发,...
作者:贾宇峰; 姚世恩; 迟世春 期刊:《岩土工程学报》 2019年第04期
采用古水面板坝玄武岩堆石料进行了等应力比路径下的粗粒土湿化试验。试验结果表明,在等应力比路径下的土体的湿化变形不仅受应力状态的影响还受加载应力路径的影响。在传统湿化变形公式中引入应力路径参量,并采用体积应力和参考应力水平描述应力状态对湿化变形的影响,建立了等应力比路径下的湿化变形公式。所建立的湿化变形公式能够很好地描述等应力比路径下的粗粒土湿化变形。
研究黄河堤防浅层填筑土体组成及力学性质,为堤防加固、治理提供基础性资料。通过对黄河大堤中牟段填筑土进行固结排水三轴剪切试验,主要研究不同压实度和围压条件下的应力~应变、体积应变关系特征及压实度对抗剪强度指标的影响规律。试验结果表明:无论压实度大小,浅层填土饱和试样在不同围压条件下应力~应变关系基本上均表现出应变硬化型,随围压增大,压实度对曲线影响减小;体积应变关系均呈现剪缩性,围压大小的不同使压实...
作者:王学滨 期刊:《岩石力学与工程学报》 2004年第Z1期
提出了单轴压缩的岩样在受到剪切破坏条件下的全部变形特征,即轴向、侧向、环向、体积应变及峰后泊松比的解析式.弹性应变采用虎克定律描述;塑性应变依赖于局部化带尺寸,由梯度塑性理论确定.在弹性及应变软化阶段,由于分别采用了线弹性及线性应变软化的本构关系,轴向应力-轴向应变曲线、轴向应力-侧向应变曲线、轴向应力-体积应变曲线及轴向应变-体积应变曲线都具有双线性特征.然而,在软化阶段,轴向应力-峰后泊松比曲线却是非线性...
作者:李璐; 程鹏达; 钟宝昌; 唐瑶; 王道增 期刊:《水动力学研究与进展A辑》 2011年第02期
该文基于有效应力原理建立了描述黏性浆液在小孔隙多孔介质中扩散的流固耦合模型。通过对小孔隙多孔介质注浆过程中的浆液渗流场分布与固体骨架的应力应变特性的流固耦合分析,得到了各动态参数如孔隙率、应变率等的相互关系并在施工现场进行了试验。经过与施工现场试验数据对比,得到的数值分析结果与试验结果基本一致,验证了该流固耦合模型运用于注浆工程的可行性与实用性,可作为小孔隙多孔介质地层防渗注浆设计和注浆效果的初步评...
基于饱和多孔介质岩石骨架的平衡方程和多孔介质中流体的连续性方程,给出了以单元节点位移和单元节点孔隙压力为未知量的储层流固耦合的非线性有限元增量方程。推导了流固耦合作用下储层开发过程中渗透率随体积应变、储层温度、孔隙压力变化的动态演化模型。最后基于ABAQUS有限元平台就此演化模型进行了场变量用户子程序二次开发,就一中心有一口采油井的油藏衰竭式开发过程实现了渗流与应力全耦合数值模拟计算,研究结果较准确地描...
作者:崔德山; 陈琼; 项伟; 王菁莪 期刊:《岩土力学》 2018年第S2期
为研究饱和滑带土的三轴流变规律,基于室内三轴试验,对三峡库区巴东县黄土坡滑坡的滑带土应力松弛特性进行试验和分析。首先,对滑带土进行X射线衍射试验和XRF定量分析实验,获得了滑带土的矿物成分和化学组成。然后,采用GDS三轴仪开展饱和滑带土的应力松弛实验,研究不同围压和不同应变增量条件下滑带土的应力松弛特征。研究结果表明,饱和滑带土的应力松弛特征受围压、轴向应变速率、轴向应变增量、松弛时间的影响较大。根据应力松弛...
作者:王路军; 周宏伟; 荣腾龙; 任伟光 期刊:《煤炭学报》 2018年第08期
深部煤体蠕变规律研究对控制巷道围岩变形,预防煤与瓦斯突出及改善瓦斯抽采效果具有重要意义。基于分数阶导数流变模型,推导出煤体三维应力条件下非线性蠕变本构方程。考虑深部煤体赋存的高应力环境及应力变化路径,进行了三向应力状态下轴压恒定、分级卸围压的煤体蠕变实验。实验结果表明:在三向高应力状态下,试件的轴向和环向应变表现为初始蠕变和稳态蠕变,最终出现加速蠕变阶段;在相同差应力条件下,煤体蠕变变形随围压增大而减...
作者:黄凯; 尹函彬; 孙庆平 期刊:《工程力学》 2017年第11期
目前工程中出现的裂纹形态主要是I型,大多数工程构件中裂纹的应力强度因子难以直接接触测量,建模计算也因受力条件复杂而耗时和困难。红外热像技术以非接触式测量方法为研究材料和结构的断裂问题提供新的实验手段。通过研究在不同频率循环拉伸条件下304不锈钢试件的热-力响应,得到材料体积应变与温度变化的定量关系,进而对紧凑拉伸试件进行循环加载,同步测量裂纹尖端的温度场,获得I型材料裂尖附近应力强度因子。实验结果表明:在近...
作者:黄继新; 彭仕宓; 黄述旺; 肖昆 期刊:《沉积学报》 2005年第04期
异常高压气藏开采过程中,由于流体的产出,使储层岩石受力发生改变并使储层岩石发生弹塑性变形;而弹塑性变形反过来又影响到储层的孔隙度和渗透率,因此研究储层孔隙度和渗透率应力敏感性具有极其重要的意义.基于岩石力学的基本理论,推导出异常高压气藏岩石变形规律及变形方程,以此理论推导指导试验,将理论研究与实验规律相结合,在模拟地层条件下,对实际岩心样品进行了储层应力敏感性实验研究.实验研究表明,该方法能精确的描述储层孔...
作者:张振东; 李国英 期刊:《岩土工程学报》 2017年第08期
利用大型动三轴试验设备,针对3种堆石料进行了考虑周围压力、固结比以及动应力幅值影响的排水动三轴压缩试验,探讨了动力荷载作用下筑坝堆石料的颗粒破碎特性。研究表明:在循环荷载作用下,堆石料颗粒破碎率随母岩强度的提高而降低,随围压、固结比及动应力幅值的增加而增加;根据动三轴试验过程,在进行颗粒破碎分析时应将堆石料颗粒破碎的产生分为4个阶段予以分别考虑;堆石料在动荷载施加前的已有颗粒破碎状态及应力水平对其后续的...
作者:张传庆; 卢景景; 陈珺; 周辉; 杨凡杰 期刊:《岩土力学》 2017年第05期
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...
作者:孙可明; 李天舒; 辛利伟; 张树翠 期刊:《实验力学》 2017年第01期
为解决采用应变片对超临界CO2作用下煤体膨胀变形进行点测量时,试验结果离散性大、超临界CO2作用导致应变片易脱离破损等问题,自主研发了具有施加热流力载荷功能的膨胀体积应变测量装置,对不同温度、压力的超临界CO2作用下,煤体膨胀体积变形规律进行研究。结果表明:煤体膨胀体积应变随超临界CO2作用时间增加呈现先增大后趋于稳定的变化规律;当孔隙压力不变时,膨胀体积应变随超临界温度的升高而增加,温度越高,达到稳定膨胀变形所需...