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不同瓦斯压力下煤岩三点弯曲断裂特性研究
被引量:
19
1
作者
殷志强
谢广祥
+1 位作者
胡祖祥
朱传奇
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第2期424-431,共8页
为探求含瓦斯煤I型裂纹断裂韧度及断裂过程裂纹扩展特性,以原煤制作中心直裂纹半圆盘三点弯曲试样为研究对象,利用自行研制的带视窗的含瓦斯煤岩试验装置,开展了不同瓦斯压力条件下含瓦斯煤I型裂纹断裂特性研究。研究结果表明:在瓦斯赋...
为探求含瓦斯煤I型裂纹断裂韧度及断裂过程裂纹扩展特性,以原煤制作中心直裂纹半圆盘三点弯曲试样为研究对象,利用自行研制的带视窗的含瓦斯煤岩试验装置,开展了不同瓦斯压力条件下含瓦斯煤I型裂纹断裂特性研究。研究结果表明:在瓦斯赋存状态下,随瓦斯压力的增大,I型断裂韧度及断裂能耗呈逐渐降低的趋势;含瓦斯煤试样扰度逐渐增大,试样在破坏前塑性形变逐渐明显;裂纹初始扩展速度显著增加(瓦斯压力由0增加至1.5 MPa时,其初始扩展速度由78 m/s提高至239 m/s),且随裂纹长度的增加,扩展速度明显降低;通过数字散斑方法,清晰的描述试样表面变形及裂纹扩展过程,并得到裂纹扩展前的损伤区域。
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关键词
含瓦斯煤
半
圆盘
三
点
弯曲
断裂韧度
数字散斑
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职称材料
T应力对半圆盘岩石试件裂纹断裂及扩展机理研究
被引量:
6
2
作者
徐晓云
张明明
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2018年第3期80-84,共5页
为将常规的最大周向应力扩展准则与考虑T应力的修正最大周向应力准则的理论预测结果及试验测试结果进行对比,验证笔者建立的修正最大周向应力裂纹扩展准则的准确性,得到T应力对断裂韧性及裂纹扩展规律的影响,采用三点弯曲半圆盘试件,通...
为将常规的最大周向应力扩展准则与考虑T应力的修正最大周向应力准则的理论预测结果及试验测试结果进行对比,验证笔者建立的修正最大周向应力裂纹扩展准则的准确性,得到T应力对断裂韧性及裂纹扩展规律的影响,采用三点弯曲半圆盘试件,通过改变预制裂纹方向,对Ⅰ-Ⅱ复合型断裂韧性和裂纹起始扩展角进行了研究。研究结果表明:当考虑T应力后,纯Ⅰ型裂纹扩展角不再保持为0,裂纹扩展方向发生偏折;关于Ⅰ-Ⅱ复合型断裂而言,当T应力为正时,材料抵抗裂纹继续扩展的能力增强,断裂强度增大;当T应力为负时,材料抵抗裂纹继续扩展的能力减弱,断裂韧性会减小。T应力对裂纹起裂角及临界应力强度因子的影响是不可忽略的,尤其是对Ⅱ型断裂影响更为显著,GMTS准则能够更好的预测岩石复合型裂纹初始扩展角及断裂韧性。
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关键词
T应力
三点弯曲半圆盘
裂纹扩展准则
裂纹扩展
广义最大周向应力准则
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职称材料
应力波作用下红砂岩复合动态断裂特征研究
被引量:
3
3
作者
解北京
李晓旭
+3 位作者
栾铮
陈思羽
陈铭进
梁天宇
《矿业科学学报》
CSCD
北大核心
2024年第1期42-52,共11页
为探究应力波作用下红砂岩的复合动态断裂特性,采用分离式霍普金森压杆和数字图像技术对带预制裂缝的半圆盘三点弯曲试样开展冲击加载实验,分析加载率、波长对红砂岩动态拉伸、断裂特征的影响。结果表明:①红砂岩试样加载率与动态抗拉...
为探究应力波作用下红砂岩的复合动态断裂特性,采用分离式霍普金森压杆和数字图像技术对带预制裂缝的半圆盘三点弯曲试样开展冲击加载实验,分析加载率、波长对红砂岩动态拉伸、断裂特征的影响。结果表明:①红砂岩试样加载率与动态抗拉强度、断裂韧度及破坏率均呈一次函数关系;断裂能随加载率增大而增长415.27%。②随着波长增加,动态抗拉强度增长742.14%,其中断裂能增长54.49%,但能量吸收率呈下降趋势;裂纹扩展平均速度增长4.09%,且首尾裂纹应变增长时间出现滞后现象;破坏率增长效应得到强化。③冲击速度8 m/s时试件主裂纹首尾监测点位的应变平均增加84.31%。
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关键词
分离式霍普金森杆
半
圆盘
三
点
弯曲
应力波
复合断裂
数字图像相关
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职称材料
油气井碳纳米管(CNTs)复合固井水泥断裂性能热损伤机制
4
作者
陈立超
王生维
+2 位作者
张典坤
张超鹏
王扶静
《材料科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期912-918,共7页
利用半圆盘三点弯曲试验研究碳纳米管(CNTs)质量分数分别为0.05%、0.10%和0.30%的复合固井水泥试样在25、50、100和200℃下断裂力学性能损伤规律。研究结果表明:随外部温度增高,CNTs复合固井水泥试样三点弯曲加载下断裂形式由脆断过渡...
利用半圆盘三点弯曲试验研究碳纳米管(CNTs)质量分数分别为0.05%、0.10%和0.30%的复合固井水泥试样在25、50、100和200℃下断裂力学性能损伤规律。研究结果表明:随外部温度增高,CNTs复合固井水泥试样三点弯曲加载下断裂形式由脆断过渡为韧性断裂;CNTs质量分数相同的试样Ⅰ型断裂韧度随外部温度的增高呈对数形式降低;CNTs复合固井水泥试样断裂速率随外部温度升高呈指数下降趋势,与材料在高温下由脆转韧的规律一致;随着外部温度升高试样断裂压缩功降低,温度对CNTs复合固井水泥材料的热损伤效应非常显著。CNTs质量分数为0.10%时,CNTs加入能协调水化矿物间的热膨胀差异,提升CNTs复合固井水泥材料高温下的抗裂性能。
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关键词
碳纳米管
复合固井水泥
断裂韧度
热损伤
CNTs质量分数
半
圆盘
三
点
弯曲
加载(SCB)试验
抗高温性能
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职称材料
题名
不同瓦斯压力下煤岩三点弯曲断裂特性研究
被引量:
19
1
作者
殷志强
谢广祥
胡祖祥
朱传奇
机构
安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控安徽省重点实验室
安徽理工大学能源与安全学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第2期424-431,共8页
基金
国家自然科学基金煤炭联合基金重点资助项目(U1361208)
973前期预研资助项目(2014CB260403)
安徽省自然科学基金资助项目(1408085MKL42)
文摘
为探求含瓦斯煤I型裂纹断裂韧度及断裂过程裂纹扩展特性,以原煤制作中心直裂纹半圆盘三点弯曲试样为研究对象,利用自行研制的带视窗的含瓦斯煤岩试验装置,开展了不同瓦斯压力条件下含瓦斯煤I型裂纹断裂特性研究。研究结果表明:在瓦斯赋存状态下,随瓦斯压力的增大,I型断裂韧度及断裂能耗呈逐渐降低的趋势;含瓦斯煤试样扰度逐渐增大,试样在破坏前塑性形变逐渐明显;裂纹初始扩展速度显著增加(瓦斯压力由0增加至1.5 MPa时,其初始扩展速度由78 m/s提高至239 m/s),且随裂纹长度的增加,扩展速度明显降低;通过数字散斑方法,清晰的描述试样表面变形及裂纹扩展过程,并得到裂纹扩展前的损伤区域。
关键词
含瓦斯煤
半
圆盘
三
点
弯曲
断裂韧度
数字散斑
Keywords
coal containing gas
semi-circular bend
fracture toughness
digital speckle correlation method
分类号
TD712 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
T应力对半圆盘岩石试件裂纹断裂及扩展机理研究
被引量:
6
2
作者
徐晓云
张明明
机构
郑州升达经贸管理学院
四川宏大安全技术服务有限公司
出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2018年第3期80-84,共5页
基金
国家自然科学基金石油化工联合基金重点资助项目(U1262209)
国家自然科学基金资助项目(51274172)
四川省应用基础研究计划资助项目(2014JY0092)
文摘
为将常规的最大周向应力扩展准则与考虑T应力的修正最大周向应力准则的理论预测结果及试验测试结果进行对比,验证笔者建立的修正最大周向应力裂纹扩展准则的准确性,得到T应力对断裂韧性及裂纹扩展规律的影响,采用三点弯曲半圆盘试件,通过改变预制裂纹方向,对Ⅰ-Ⅱ复合型断裂韧性和裂纹起始扩展角进行了研究。研究结果表明:当考虑T应力后,纯Ⅰ型裂纹扩展角不再保持为0,裂纹扩展方向发生偏折;关于Ⅰ-Ⅱ复合型断裂而言,当T应力为正时,材料抵抗裂纹继续扩展的能力增强,断裂强度增大;当T应力为负时,材料抵抗裂纹继续扩展的能力减弱,断裂韧性会减小。T应力对裂纹起裂角及临界应力强度因子的影响是不可忽略的,尤其是对Ⅱ型断裂影响更为显著,GMTS准则能够更好的预测岩石复合型裂纹初始扩展角及断裂韧性。
关键词
T应力
三点弯曲半圆盘
裂纹扩展准则
裂纹扩展
广义最大周向应力准则
Keywords
T stress
three point bending half disc
crack extension criterion
crack extension
generalized maximum circumierential stress criterion
分类号
TD313 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
应力波作用下红砂岩复合动态断裂特征研究
被引量:
3
3
作者
解北京
李晓旭
栾铮
陈思羽
陈铭进
梁天宇
机构
中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院
出处
《矿业科学学报》
CSCD
北大核心
2024年第1期42-52,共11页
基金
国家重点研发计划(2022YFC2904100)
中央高校基本科研业务费专项资金(2023ZKPYAQ04)
安徽省爆破器材与技术工程实验室(AHBP2022A-03)。
文摘
为探究应力波作用下红砂岩的复合动态断裂特性,采用分离式霍普金森压杆和数字图像技术对带预制裂缝的半圆盘三点弯曲试样开展冲击加载实验,分析加载率、波长对红砂岩动态拉伸、断裂特征的影响。结果表明:①红砂岩试样加载率与动态抗拉强度、断裂韧度及破坏率均呈一次函数关系;断裂能随加载率增大而增长415.27%。②随着波长增加,动态抗拉强度增长742.14%,其中断裂能增长54.49%,但能量吸收率呈下降趋势;裂纹扩展平均速度增长4.09%,且首尾裂纹应变增长时间出现滞后现象;破坏率增长效应得到强化。③冲击速度8 m/s时试件主裂纹首尾监测点位的应变平均增加84.31%。
关键词
分离式霍普金森杆
半
圆盘
三
点
弯曲
应力波
复合断裂
数字图像相关
Keywords
split Hopkinson pressure bar
semi-circular bending
stress wave
compound fracture
digital image correlation
分类号
TD315 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
油气井碳纳米管(CNTs)复合固井水泥断裂性能热损伤机制
4
作者
陈立超
王生维
张典坤
张超鹏
王扶静
机构
内蒙古工业大学资源与环境工程学院
煤与煤层气共采国家重点实验室
中国地质大学(武汉)资源学院
出处
《材料科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期912-918,共7页
基金
内蒙古科技创新引导奖励资金资助项目(2022CXYD003)
内蒙古自治区自然科学基金资助项目(2023MS05018)
+1 种基金
内蒙古自治区重点研发和成果转化计划资助项目(2023YFSH0005)
中央引导地方科技发展资金资助项目(23ZYQA319)。
文摘
利用半圆盘三点弯曲试验研究碳纳米管(CNTs)质量分数分别为0.05%、0.10%和0.30%的复合固井水泥试样在25、50、100和200℃下断裂力学性能损伤规律。研究结果表明:随外部温度增高,CNTs复合固井水泥试样三点弯曲加载下断裂形式由脆断过渡为韧性断裂;CNTs质量分数相同的试样Ⅰ型断裂韧度随外部温度的增高呈对数形式降低;CNTs复合固井水泥试样断裂速率随外部温度升高呈指数下降趋势,与材料在高温下由脆转韧的规律一致;随着外部温度升高试样断裂压缩功降低,温度对CNTs复合固井水泥材料的热损伤效应非常显著。CNTs质量分数为0.10%时,CNTs加入能协调水化矿物间的热膨胀差异,提升CNTs复合固井水泥材料高温下的抗裂性能。
关键词
碳纳米管
复合固井水泥
断裂韧度
热损伤
CNTs质量分数
半
圆盘
三
点
弯曲
加载(SCB)试验
抗高温性能
Keywords
Carbon nanotubes
Composite cement
Fracture toughness
Thermal damage
CNTs ratio
SCB test
High temperature resistance
分类号
TQ172.75 [化学工程—水泥工业]
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同瓦斯压力下煤岩三点弯曲断裂特性研究
殷志强
谢广祥
胡祖祥
朱传奇
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
19
在线阅读
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职称材料
2
T应力对半圆盘岩石试件裂纹断裂及扩展机理研究
徐晓云
张明明
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2018
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
应力波作用下红砂岩复合动态断裂特征研究
解北京
李晓旭
栾铮
陈思羽
陈铭进
梁天宇
《矿业科学学报》
CSCD
北大核心
2024
3
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下载PDF
职称材料
4
油气井碳纳米管(CNTs)复合固井水泥断裂性能热损伤机制
陈立超
王生维
张典坤
张超鹏
王扶静
《材料科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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