作者:郭鹏; 王永岩; 冯学志; 王浩; 秦楠 期刊:《实验力学》 2020年第01期
现有的压力试验机升降温效率低且不便于实时观察试件形态变化,较难实现岩石高低温环境下的力学实验。针对上述不足,本文设计了与普通压力试验机适配的高低温环境试验箱,该试验箱包括制热系统、制冷系统、控制系统和测试系统等部分,可提供-40~200℃的稳定温度环境。本文首先介绍了设备的技术原理及技术方案,然后用该设备进行了高低温环境下软岩相似材料的单轴压缩实验,结果显示,随着温度的增加,相似软岩的抗压强度和弹性模量整体逐...
为了研究预制裂隙岩石失稳破坏过程中声发射特征,对预制不同倾角裂隙岩石进行了单轴压缩声发射试验,分析了预制裂隙岩石变形破坏特征及声发射信号变化规律。结果表明:随着预制裂隙倾角的减小,岩石试件的抗压强度逐渐降低,达到峰值应力的时间逐渐缩短,破坏时的轴向应变逐渐减小,试件由拉伸劈裂破坏向剪切滑移破坏转变;随着预制裂隙倾角减小,试件首次出现声发射能量和振铃计数峰值的时间提前、所需加载的轴向应力减小;声发射累计振铃...
作者:杨秀荣; 姜谙男; 张峰瑞; 张权 期刊:《煤炭学报》 2019年第S01期
为探讨不同围压作用下破裂岩石的渗透特性,选取吉林省甄峰岭隧道区石灰岩为研究对象,利用多场耦合的岩石伺服三轴仪分析了不同围压作用下破裂石灰岩的渗透率随净围压以及渗透压的变化规律,研究了破裂石灰岩在围压加卸载过程中以及渗透水压变化过程中的渗透率变化。并对试验数据进行非线性拟合,得到破裂试样渗透率随净围压变化的关系式,又采用FLAC 3D内嵌FISH语言自编石灰岩裂隙渗流-应力耦合的计算程序,对破裂石灰岩不同裂隙角度的...
目前,很多地质学的研究者们将地表内的绿片岩和大理石的组成部分作为主要的研究对象来研究下层状岩体力学的特性。一般的科研学者们通常会利用FLAC3D软件对其进行仿真计算,通过有效研究结果对其加载和卸荷条件下的力学性能做出准确的数据分析。通过研究得出相应的结论:在进行相应的实验时,岩石表层的卸荷初始值所对应的偏差应力将会对岩石圈层的卸荷破坏力产生一定的影响。如在对相应的峰前升轴压卸围压实验过程中,所产生的岩石应...
作者: 期刊:《地壳构造与地壳应力》 2013年第02期
2013年11月中国科协批准成立了中国岩石力学与工程学会“地壳应力与地震”专业委员会,该专业委员会挂靠在中国地震局地壳应力研究所,谢富仁所长担任该专业委员会主任。“地壳应力与地震”专业委员会将通过开展多种学术活动为全国各行业从事地应力研究应用的科技工作者搭建一个交流联系的平台,以促进国内地壳应力学科的发展和在防震减灾事业上的应用,同时结合国际岩石力学学会地壳应力与地震专业委员会的工作,加强国内外同行的...
作者: 期刊:《地壳构造与地壳应力》 2017年第01期
会议背景2017国际岩石力学青年学者论坛于2017年5月11-13日在韩国济州岛召开。会议由国际岩石力学学会主办,国际岩石力学学会教育委员会和韩国岩石力学学会承办。到会人员达150多人,近20个国家的专家学者参加此次大会。本届会议的主题是:岩石力学的挑战和机遇,主要议题包括:基础岩石力学、实验室分析、岩石力学和岩石工程中的数值分析方法、地下开挖、民用和采矿工程地下开挖、边坡稳定性、地表沉降和地下采矿系统、可持续发展对能...
作者:宋睿; 郑立傅; 田均 期刊:《高教学刊》 2020年第06期
岩石力学是研究岩石在外界因素(如荷载)作用下的变形及破坏特性的学科,是土木、石油工程等专业的一门必修基础课程。传统岩石力学课堂教学中,学生难以对岩石内部变形-破坏过程,以及岩石内部应力分布等现象形成直观的认识。为了改善这一不足,文章提出了一种结合微尺度模型重建及数值仿真的新型课堂教学方法。以某砂岩CT图像重建模型为例,文章详细介绍了利用ANSYS软件开展岩石变形仿真分析的课程应用案例设计。该方法可以实现岩石内...
作者: 期刊:《西安科技大学学报》 2004年第02期
伍永平,男,陕西汉中人,1962年12月21日出生,教授,博士生导师;1985年毕业于西安矿业学院,获工学硕士学位,2003获西安科技大学工学博士学位,陕西省跨世纪“三五”人才,国家煤炭工业专业技术拔尖人才;现任西安科技大学科技处处长,陕西省岩层控制重点实验室、国家煤炭.
作者:卢高明; 李辉; 刘粲; 吴名; 冯安宁; 解禹琢 期刊:《中国科技论文》 2019年第09期
为研究微波处理对含水岩石的损伤机制,采用2.45 GHz多模谐振腔对赤峰玄武岩、北山花岗岩和昆明砂岩这3种岩石进行了干燥和浸水岩石的微波加热试验,通过P波波速和单轴压缩强度评价微波处理对干燥和浸水岩石的损伤特性。结果表明:岩石种类不同,水分对微波处理后岩石的升温特性、P波波速和单轴压缩强度的影响也不相同;赤峰玄武岩含水量较少,对升温特性和波速影响较小;北山花岗岩和昆明砂岩为弱微波吸收类岩石,水分对升温速率和波速的...
作者:《岩土工程学报》编辑部 期刊:《岩土工程学报》 2019年第12期
《岩土工程学报》创办于1979年,是我国水利、土木、力学、建筑、水电、振动等六个全国性学会联合主办的学术性科技期刊。由南京水利科学研究院承办,国内外公开发行。主要刊登土力学、岩石力学领域中能代表当今先进理论和实践水平的科学研究和工程实践成果等。报道新理论、新技术、新仪器、新材料的研究和应用。欢迎国家自然科学基金项目及其他重要项目的研究成果向本刊投稿,倡导和鼓励有实践经验的作者撰稿,并优先刊用这些稿件。主...
作者:邓帅; 朱哲明; 王磊; 牛草原; 周磊; 应鹏 期刊:《岩石力学与工程学报》 2019年第10期
深地岩体赋存于高原岩应力环境,常常受到动力扰动。为了研究原岩应力对裂纹动态断裂行为的影响,使用侧向加压设备赋予岩石初始应力以模拟原岩应力,利用中低速落锤冲击设备实施冲击实验。在冲击实验中使用裂纹扩展计(CPG)获取裂纹起裂时刻和裂纹扩展速度,同时使用AUTODYN有限差分法软件和ABAQUS有限元软件实施数值模拟研究。实验和数值模拟结果显示,垂直于裂纹面的原岩应力改变了裂纹起裂时间、裂纹扩展速度和裂纹扩展长度,但是对临...
作者:万端莹; 朱哲明; 刘瑞峰; 刘邦; 李剑飞 期刊:《岩石力学与工程学报》 2019年第12期
为了研究爆炸荷载下I型裂纹的扩展行为,提出带预制裂纹的矩形板试件(RPC)。采用均匀且透明性好的有机玻璃制作试件。实验系统由超动态应变仪、示波器、恒压电源、电阻应变片以及裂纹扩展计组成。电阻应变片与裂纹扩展计分别被用于测量爆炸荷载与裂纹扩展速度。采用扫描电镜对裂纹扩展断面进行观察。在AUTODYN中模拟RPC试件中的裂纹动态扩展现象,采用JWL方程描述爆生产物的状态,线性状态方程被用于模拟有机玻璃压力与密度的关系,并...
作者:陈祥胜; 李银平; 施锡林; 杨春和; 杨杰 期刊:《岩石力学与工程学报》 2019年第11期
针对深部岩土工程中的重大渗流迁移问题,中国科学院武汉岩土力学研究所自主研发了超长岩心侵蚀渗流试验装置(1500mm),其目的在于揭示各类流体在深部地层中的渗流机制。借助岩心侵蚀渗流试验装置,开展饱和卤水和气体在岩心(灰白色砂岩)中的渗流模拟研究,并建立渗流速度与渗透范围和压力梯度之间的通用数学模型。研究结果表明:在相同的温度(50℃)和应力边界(16 MPa)条件下,气体渗流速度极快,通过1000 mm的试样仅需12 s左右的时间,而...
作者:刘宇鹏; 夏才初; 吴福宝; 徐晨; 邓云纲 期刊:《岩石力学与工程学报》 2020年第01期
基于考虑应变软化特性的深埋隧道弹塑性解,采用锚杆中性点理论,系统地分析高地应力软岩隧道短锚杆支护失效机制,并论证高地应力软岩隧道中对锚杆长度进行加长的必要性:一方面增大锚固段的围压以提高黏结强度,另一方面增大锚杆头部和尾部处的围岩位移差以提高锚杆对围压的锚固效用。将高密度支护模式的短锚杆等效为复合岩体,同时将长锚杆对围岩的锚固作用考虑为作用在隧道洞壁处的等效支护力,建立隧道长、短锚杆联合支护力学模型,考...
作者:陈福榜; 左清军; 吴友银; 张中君; 赵先强 期刊:《岩石力学与工程学报》 2020年第01期
为研究富水板岩宏观膨胀过程与微细观演化的关联性,从湖北省竹溪县板岩膨胀性问题出发,通过侧向约束下的膨胀率试验及恒体积条件下的膨胀力试验,探究板岩膨胀的宏观变形规律;利用X射线衍射(XRD)试验来确定岩样矿物的类型,通过扫描电子显微镜(SEM)试验观察板岩吸水后的微观结构及形态变化,分析板岩吸水膨胀的内部因素及微观结构演化规律;通过核磁共振(NMR)试验,得到板岩的T2谱分布,探究板岩泥化膨胀过程的细观机制。研究结果表明:在...
作者:徐颖; 李成杰; 郑强强; 倪贤; 王倩倩 期刊:《岩石力学与工程学报》 2019年第10期
为探究循环荷载下泥岩试件能量耗散与损伤特性,进行荷载等级逐渐增加的循环加卸载试验与等荷载疲劳试验。分析不同荷载水平下各循环塑性应变与能量密度变化,以疲劳试验为参照,从能量角度对损伤变量进行定义,并对不同荷载上限疲劳试验中试件的疲劳寿命进行了预测。结果表明:同一等级荷载下初始循环塑性应变及耗散能密度远大于其他循环;初始循环耗散能占比从试件进入弹性段开始加速增大,临近破坏时有突增;从能量角度定义损伤变量可避...
作者:许江; 程亮; 周斌; 彭守建; 杨孝波; 杨文建 期刊:《岩石力学与工程学报》 2019年第10期
为了探讨煤与瓦斯突出过程中的煤–瓦斯两相流冲击破坏动力学行为,利用自主研发的多场耦合煤矿动力灾害大型物理模拟试验系统开展了突出过程中煤–瓦斯两相流运移规律物理模拟试验研究。结果表明:突出煤粉在高速气流作用下自工作面抛出,呈射流状,随着距离的增加,固相流扩散为栓塞流,沉降量随之增大,从而主要聚集在巷道末端;试验相对突出强度为10%,突出煤粉中绝大部分为粒径小于0.150 mm的煤粉,煤体破碎程度较高;突出启动后,高压气...
作者:刘新喜; 李盛南; 周炎明; 李玉; 王玮玮 期刊:《岩石力学与工程学报》 2020年第01期
岩石在高应力状态下呈现蠕变特性是深埋硐室稳定性研究的热点问题之一。为研究高应力泥质粉砂岩蠕变特性及长期强度,采用分级增量加载方式,对泥质粉砂岩试样进行三轴压缩流变试验,试验表明:泥质粉砂岩在低应力状态下表现为黏弹性蠕变特征,高应力状态下呈现黏弹塑性蠕变特征。通过将高应力岩石蠕变的瞬弹、黏弹、黏塑性蠕变进行分离,建立稳态黏塑性蠕变速率与应力的函数关系,提出以稳态黏塑性蠕变速率的阈值应力作为高应力泥质粉砂...
作者:郤保平; 吴阳春; 赵阳升 期刊:《岩石力学与工程学报》 2019年第11期
热冲击作用下花岗岩的宏观力学特性与热冲击速度密切相关。采用自主研制的岩石热冲击破裂试验台,结合力学强度破坏试验,对热冲击作用下花岗岩的宏观力学参量与热冲击速度相关规律进行试验研究。得到以下结论:(1)热冲击作用下花岗岩内传热规律具有显著的非定常传热特征,表面温度、瞬时热冲击速度、平均热冲击速度呈现明显的三阶段:前20 s为急剧降温阶段,20~150 s为缓慢降温阶段,150 s以后为温度恒定阶段。(2)热冲击速度在热冲击的前...
作者:何绍衡; 夏唐代; 李玲玲; 丁智; 单华峰 期刊:《岩石力学与工程学报》 2019年第12期
我国南海广泛分布着珊瑚礁砂地基,在海底油气管道等众多高温基础工程的建设中需要掌握温度对珊瑚礁砂力学性质的影响。对取自南海的珊瑚礁砂进行不同温度下的固结排水三轴剪切试验,通过与石英砂试验进行对比,深入研究高温对于珊瑚礁砂抗剪强度特性的影响机制,并分析温度效应对颗粒破碎、内摩擦角、临界状态的影响。结果表明:温度效应对于珊瑚礁砂和石英砂力学行为的影响机制显著不同,升温使石英砂孔隙水排出,土颗粒有效接触增多,从...