岩石超声波对三维地应力的敏感性及传播衰减特性试验研究

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作者 金解放 熊慧颖 +1 位作者 肖莜丰 彭孝旺 《岩土力学》 北大核心 2025年第S1期183-194,共12页

地下工程围岩体处于三维地应力环境中,地应力通过改变岩体孔隙压密、裂隙萌生与扩展程度等,影响岩石的物理力学特性,进而导致不同超声波参数发生不同程度的改变。为了研究不同岩石超声波参数对三维地应力的敏感性及其传播衰减特性,利用... 地下工程围岩体处于三维地应力环境中,地应力通过改变岩体孔隙压密、裂隙萌生与扩展程度等,影响岩石的物理力学特性,进而导致不同超声波参数发生不同程度的改变。为了研究不同岩石超声波参数对三维地应力的敏感性及其传播衰减特性,利用三维静应力岩石超声波测试试验系统,对红砂岩进行不同三维地应力工况下的超声波传播试验。选取超声波首波波形进行分析,研究岩石超声波速、首波幅值和首波能量随三维静应力的变化关系,构建岩石声学参数的演化经验模型;分析不同岩石超声波参数对三维地应力的敏感性,探索超声波衰减机制。结果表明:(1)相同围压工况下,随着轴向静应力的增加,岩石超声波纵波波速先快速增加后缓慢变化,整体呈指数函数形式变化;红砂岩首波幅值先增大后减小,二者呈现高斯函数关系;首波能量整体上呈现先增加后减小的趋势。(2)相同轴向静应力工况下,岩石超声波速、首波幅值及首波能量随围压增大均呈上升趋势,围压有助于岩石超声波的传播。(3)不同声学参数对岩石内部损伤演化的敏感程度不同,相对于超声波速,首波幅值和首波能量对初始孔隙压密和损伤演化均具有较强的敏感性,更适合表征围岩体的损伤演化性能。 展开更多

关键词 三维地应力 岩石超声波 传播衰减 首波分析 参数敏感性

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煤矿矿震应力波传播衰减理论模型及应用研究

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作者 朱建波 郑福润 +5 位作者 谢和平 周宏伟 张茹 马斌文 张修峰 公维国 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第2期18-31,共14页

矿震应力波传播衰减规律是准确评估矿震致灾性的重要理论基础。为明确煤矿矿震的震动效应,并为矿震风险评估提供理论依据,开展了矿震应力波传播衰减理论模型及其应用的研究。首先,建立考虑几何衰减系数、材料衰减系数和地应力影响的矿... 矿震应力波传播衰减规律是准确评估矿震致灾性的重要理论基础。为明确煤矿矿震的震动效应,并为矿震风险评估提供理论依据,开展了矿震应力波传播衰减理论模型及其应用的研究。首先,建立考虑几何衰减系数、材料衰减系数和地应力影响的矿震应力波传播衰减理论模型。随后,以石拉乌素煤矿为工程背景,采取室内试验与现场监测相结合的方法,测定了地层材料衰减系数,研究地应力对传播衰减模型的影响,构建了适用于该矿的矿震应力波传播衰减模型,并将该模型应用于现场矿震震级的估算,验证了模型的可靠性。研究结果表明:模型中几何衰减系数与矿震震级、波阵面的扩散以及应力波在非连续面中的散射相关;材料衰减系数与地层介质黏弹性、地层波速和应力波频率有关,地应力对传播衰减模型材料衰减系数有显著影响。基于提出的矿震应力波传播衰减模型,估算了石拉乌素煤矿矿震震级,与地震局预报的震级结果具有较好的一致性,验证了该模型在实际应用中的可靠性。根据应力波传播衰减理论模型和震级能量关系,得到了不同震级矿震的应力波传播衰减规律的预测结果。研究结果为理解矿震应力波传播衰减规律提供了理论基础,对评价矿震风险具有指导意义。 展开更多

关键词 矿震 应力波 传播衰减模型 地应力 峰值振动速度

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高压气体冲击作用下煤体内部应力波传播和衰减规律试验研究 被引量：5

3

作者 褚怀保 任志强 +4 位作者 闫松 朱思源 陈真 叶红宇 严少洋 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第4期1-6,共6页

为进一步探究高压气体冲击致裂煤体机理,采用自主研发的高压气体冲击致裂试验系统开展煤体冲击试验,通过测试煤体内部应变,分析其应力波传播和衰减规律。结果表明:高压气体冲击作用下煤体内部产生的应变波由压缩相和拉伸相组成,其应变... 为进一步探究高压气体冲击致裂煤体机理,采用自主研发的高压气体冲击致裂试验系统开展煤体冲击试验,通过测试煤体内部应变,分析其应力波传播和衰减规律。结果表明:高压气体冲击作用下煤体内部产生的应变波由压缩相和拉伸相组成,其应变波作用时间较爆炸应力波作用时间长;能量相等条件下,转换成标准大气压后,高压气体体积较TNT爆生气体体积大,高压气体冲击以准静态作用过程为主,孔壁基本不出现粉碎区,高压气体冲击能量利用率高;试验条件下煤体内部应力波衰减系数约为1.592。研究结果可为高压气体冲击致裂技术应用提供指导。 展开更多

关键词 高压气体冲击致裂试验系统 模拟煤体 能量分析 应力波 传播规律 衰减规律

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端部加密锚固洞室在重复顶爆作用下的应力波传播及衰减规律 被引量：1

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作者 王光勇 陈安敏 徐景茂 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2018年第6期15-21,共7页

利用实验室抗爆模型试验装置,研究了端部加密和普通长密锚杆锚固洞室在重复顶爆作用下的应力波传播及衰减规律。端部加密锚固洞室和普通长密锚固洞室每一炮的拱顶压力峰值随着比例距离的增加呈幂函数逐渐衰减,并拟合出相应的幂函数曲线... 利用实验室抗爆模型试验装置,研究了端部加密和普通长密锚杆锚固洞室在重复顶爆作用下的应力波传播及衰减规律。端部加密锚固洞室和普通长密锚固洞室每一炮的拱顶压力峰值随着比例距离的增加呈幂函数逐渐衰减,并拟合出相应的幂函数曲线,前两炮拟合的应力波衰减指数均小于未受扰动岩石的衰减指数。两个洞室在爆炸应力波作用下,锚固区附近的岩石先被密实,然后不断损伤破坏。在相同的爆炸条件作用下,随着比例距离增加,两个洞室在相同比例距离时的压力差值逐渐减小;相同比例距离端部加密锚固洞室峰值压力比普通长密锚杆加固洞室峰值压力先大后小;端部加密锚杆加固洞室与普通长密锚杆加固洞室离加固范围最近测点的压应力峰值衰减规律比较相近,并且压应力峰值大小也比较相近。 展开更多

关键词 地下工程 顶爆 应力波 传播规律 衰减规律

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动载作用下岩-强/软阻隔层-煤组合承载体应力波传播衰减规律及能量耗散的特征 被引量：2

5

作者 吕祥锋 林鑫 +2 位作者 欧阳韦 王年近 张福荣 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第1期276-288,共13页

冲击地压应力波的主动衰减方法一直是煤炭巷道安全防治的重要研究难题。文章从不同强度的传播介质角度出发,提出岩-强/软阻隔层-煤的新型阻隔结构,采用动力冲击试验方法,分析煤岩体在阻隔层影响下的应力波传播衰减规律、能量耗散特征及... 冲击地压应力波的主动衰减方法一直是煤炭巷道安全防治的重要研究难题。文章从不同强度的传播介质角度出发,提出岩-强/软阻隔层-煤的新型阻隔结构,采用动力冲击试验方法,分析煤岩体在阻隔层影响下的应力波传播衰减规律、能量耗散特征及表观破坏程度。研究结果表明,阻隔层能够对应力波波峰的表现形态产生影响,阻隔层强度越强,反射应力波波峰处的浮动震荡越明显,阻隔层强度越弱,透射应力波峰处浮动震荡越大,且出现明显的“双峰”现象;阻隔层能够降低应力波的循环“拉伸-压缩”频率,降低应力波破坏程度;强阻隔层影响下的煤岩体吸能能力提高约10%,软阻隔层可提高试样达到吸能峰值的速率。 展开更多

关键词 动载作用 阻隔结构 应力波 衰减规律 能量耗散特征

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爆炸应力波在层状节理岩体中传播规律及数值模拟 被引量：16

6

作者 李鹏 周佳 李振 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第5期97-102,共6页

为了得到爆炸应力波在层状节理裂隙岩体中的传播与能量衰减规律,以便更好地研究围岩结构动力稳定性,以凤凰山铁矿为研究背景,建立了2种巷道模型:一种在巷道上方预设2个平行的水平节理,另一种不含节理。通过进行相似理论与试验研究和FLAC... 为了得到爆炸应力波在层状节理裂隙岩体中的传播与能量衰减规律,以便更好地研究围岩结构动力稳定性,以凤凰山铁矿为研究背景,建立了2种巷道模型:一种在巷道上方预设2个平行的水平节理,另一种不含节理。通过进行相似理论与试验研究和FLAC^(3D)数值模拟软件的非线性动力反应对比分析,在输入爆破荷载后,分析在不同时刻和位置时,完整岩体的地质力学模型和节理岩体的地质力学模型的爆炸应力波质点速度。结果表明:爆炸应力波在节理岩体中的衰减比在完整岩体中的衰减快;在同一质点处,各方向上的衰减各不相同,并且2种方法的结果几乎相同。研究成果为爆破应力波规律的把握和对巷道进行支护提供了重要的理论依据。 展开更多

关键词 爆炸应力波 节理裂隙 衰减规律 爆破荷载 FLAC^3D 数值模拟

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岩体结构面对应力波传播规律影响的研究进展 被引量：17

7

作者 俞缙 钱七虎 赵晓豹 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期308-316,共9页

天然岩体中广泛存在着各种结构面,当应力波穿越岩体时,由于结构面的存在会产生波速下降和振幅衰减等现象。各种结构面条件下的应力波传播规律问题有着重要的理论与实际意义。主要针对结构面模型的建立、波传播规律的研究方法及主要结论... 天然岩体中广泛存在着各种结构面,当应力波穿越岩体时,由于结构面的存在会产生波速下降和振幅衰减等现象。各种结构面条件下的应力波传播规律问题有着重要的理论与实际意义。主要针对结构面模型的建立、波传播规律的研究方法及主要结论,综述了微裂隙、宏观节理等复杂结构面条件下弹性波传播问题的研究现状,并提出了值得进一步研究的问题。 展开更多

关键词 岩体 结构面 应力波 传播规律

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爆炸作用下岩石介质应力波传播规律研究 被引量：21

8

作者 胡刚 郝传波 景海河 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期270-273,共4页

以平面波发生器为加载源的爆炸测试系统 ,直接得出爆炸作用下岩石的应变历程曲线 .通过对一组应变波形的Lagrange分析 ,导出了岩石在 10 3～ 10 4 s- 1应变率范围内的应力波其它参量 (质点速度、应力等 )随时间的变化历史 。

关键词 平面波发生器 应力波 传播规律 Lagranege分析 岩石 爆炸作用

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不耦合装药下爆炸应力波传播规律的试验研究 被引量：32

9

作者 王伟 李小春 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1723-1728,共6页

通过室外爆破试验,利用预埋研制的PVDF压力传感器对耦合及水不耦合延长药包装药爆破时爆炸应力波的中远场压力进行测量,拟合实测结果,得到4种不耦合系数下爆炸应力波峰值随传播距离衰减的指数关系式。分析试验结果可知:①在试验所涉及... 通过室外爆破试验,利用预埋研制的PVDF压力传感器对耦合及水不耦合延长药包装药爆破时爆炸应力波的中远场压力进行测量,拟合实测结果,得到4种不耦合系数下爆炸应力波峰值随传播距离衰减的指数关系式。分析试验结果可知:①在试验所涉及的范围内,不耦合装药时爆破应力波峰值衰减幅度小于耦合装药(即K=1)时爆破应力波峰值衰减幅度,验证了水介质作为炸药爆轰产物与岩体间的弹性缓冲层作用,减少了粉碎孔壁岩体造成的能量耗散,增加了能量传递,加大了爆炸的作用范围;②当不耦合系数K=3.29时,应力波峰值衰减指数表现出大于K=1.79及大于K=2.57时应力波峰值衰减指数的趋势,表明过大的不耦合系数造成了不耦合介质——水过多的能量耗散(在高温高压下水并不完全是弹性的),削弱了不耦合装药爆破的优势;③在不耦合装药爆破中,存在最佳的不耦合系数,此时爆炸应力波峰值衰减最慢,爆炸能得到充分利用,达到最优的爆破效果。研究结果对不耦合装药爆破的设计及工程应用有一定的指导意义。 展开更多

关键词 不耦合装药 爆破试验 爆炸应力波 传播规律 PVDF压力传感器

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脆性材料中应力波衰减规律与层裂实验设计的数值模拟 被引量：10

10

作者 巫绪涛 廖礼 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期705-711,共7页

对混凝土、岩石类脆性材料的层裂实验进行了有限元模拟,研究了应力波在此类材料中传播的衰减规律,包括两类机制:弹性波因大尺寸试样的几何弥散产生的小幅度线性衰减、与应变率相关的黏塑性波因本构关系导致的指数衰减。在此基础上,提出... 对混凝土、岩石类脆性材料的层裂实验进行了有限元模拟,研究了应力波在此类材料中传播的衰减规律,包括两类机制:弹性波因大尺寸试样的几何弥散产生的小幅度线性衰减、与应变率相关的黏塑性波因本构关系导致的指数衰减。在此基础上,提出了包含常数项的指数型应力波峰值拟合公式。建议采用可以忽略应力波衰减影响的细长形试样进行层裂实验。混凝土类脆性材料层裂破坏模拟结果显示,有限元模拟得到的层裂片厚度与一维应力波理论得到的结果非常吻合,验证了按一维应力波理论确定层裂强度的实验方法的有效性。通过对比3种不同入射波形下层裂片的形状和净拉应力波形,发现不对称的入射波形状更有利于实验获得平直的层裂断面和较准确的层裂强度。 展开更多

关键词 脆性材料 应力波 衰减规律 层裂

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锚固洞室中不同方向爆炸应力波传播规律及裂纹形成机理研究 被引量：3

11

作者 王光勇 王超 余永强 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1027-1032,1120,共6页

基于抗爆模型试验结果,利用数值分析软件研究锚固洞室中不同方向爆炸应力波传播规律及裂纹形成机理。通过分析锚固洞室爆炸压应力时程曲线规律,发现压应力时程曲线特征符合应力波的一般传播作用规律,这说明数值分析的结果比较合理。集... 基于抗爆模型试验结果,利用数值分析软件研究锚固洞室中不同方向爆炸应力波传播规律及裂纹形成机理。通过分析锚固洞室爆炸压应力时程曲线规律,发现压应力时程曲线特征符合应力波的一般传播作用规律,这说明数值分析的结果比较合理。集中装药爆炸后,应力波以球面向四周扩散传播,随着时间推移,快速衰减。当应力波向上传播到地表时,会在地表附近发生多次"层裂"形成大面积裂纹,爆源从拱顶至侧墙,地表面附近受拉破坏越来越轻,其中直墙侧爆不发生受拉破坏;当应力波向下传播至地下洞室时,由于反射拉伸,会在锚固区及其末端发生"层裂"。随着应力波继续传播,经由上地表反射的拉伸波会与由洞室表面反射的拉伸波发生相遇,形成加载波,一旦加载波的强度大于围岩的动态抗拉强度,会在相应的位置形成裂纹。 展开更多

关键词 地下工程 锚固洞室 爆炸应力波 传播规律 动态裂纹 数值分析

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延长药包爆炸应力波在线粘弹性介质中传播规律的解析解 被引量：2

12

作者 林从谋 杨林德 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2001年第3期1-3,共3页

采用Laplace积分变换和Miklowitz围道积分法 。

关键词 爆炸应力波 线粘弹性介质 传播规律 解析解 炸药 Laplace积分变换 Miklowitz围道积分法

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运用量纲分析探究爆炸应力波在中远区岩石中的衰减规律 被引量：3

13

作者 赵东寅 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期16-21,共6页

在国内外关于爆炸应力波衰减规律研究成果的基础上,运用量纲分析方法推导得出爆炸应力波在中远区岩石中的一般衰减模型。以青海威斯特德尔尼露天铜矿地质数据为背景,借助LS-DYNA大型动力有限元程序建立双台阶模型进行求解运算,得到监测... 在国内外关于爆炸应力波衰减规律研究成果的基础上,运用量纲分析方法推导得出爆炸应力波在中远区岩石中的一般衰减模型。以青海威斯特德尔尼露天铜矿地质数据为背景,借助LS-DYNA大型动力有限元程序建立双台阶模型进行求解运算,得到监测点应力数据,由数据分布规律确定应力波衰减公式,同时,将求解结果用于拟合推导得出的一般衰减模型,从而得到模拟原型-青海威斯特德尔尼露天矿台阶爆破中远区岩体应力衰减公式。拟合结果表明:运用量纲分析方法推导得出的爆炸应力波一般衰减模型能有效反映应力波在岩石中的衰减规律。 展开更多

关键词 量纲分析 爆炸应力波 数值模拟 衰减规律

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低应变动测桩身应力波衰减规律及其应用 被引量：3

14

作者 张方胜 何沛祥 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期942-945,共4页

针对桩基低应变动测中应力波在桩身不连续界面产生反射的同时也会产生透射衰减,同时桩周土轴向阻尼作用也会进一步引起应力波的衰减,文章探讨了考虑桩土衰减系数和桩身不连续界面的透射系数、反射系数的低应变动测的桩身应力波衰减规律... 针对桩基低应变动测中应力波在桩身不连续界面产生反射的同时也会产生透射衰减,同时桩周土轴向阻尼作用也会进一步引起应力波的衰减,文章探讨了考虑桩土衰减系数和桩身不连续界面的透射系数、反射系数的低应变动测的桩身应力波衰减规律,并根据该规律,实现对桩基缺陷程度的量化分析。通过模型桩验证该方法是可行的。 展开更多

关键词 低应变动测 桩身阻抗 桩身应力波衰减规律 桩基缺陷 量化分析

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不同含水率条件下树木内部应力波传播规律的研究 被引量：1

15

作者 鲍宇 杜晓晨 叶程浩 《浙江林业科技》 2023年第5期34-41,共8页

为了给树木无损检测与成像技术提供更准确的理论依据,本文研究了不同含水率条件下树木内部应力波传播的规律,首先,通过应力波传播理论分析,分别提出了树木横切面和径切面内与含水率相关的应力波传播速度模型,并将两个波速模型进行了统一... 为了给树木无损检测与成像技术提供更准确的理论依据,本文研究了不同含水率条件下树木内部应力波传播的规律,首先,通过应力波传播理论分析,分别提出了树木横切面和径切面内与含水率相关的应力波传播速度模型,并将两个波速模型进行了统一;然后,以樟Cinnamomum camphora样木及其树木圆盘为实验对象,测量了应力波在不同含水率条件下树木内部横切面与径切面中各个角度的传播速度,通过测量实验证明了所提出模型的有效性。结果表明,树木内部应力波传播速度大小与含水率高低成反比,在树木含水率低于木材纤维饱和点时,内部波速受含水率影响更为明显,而当树木含水率在木材纤维饱和点以上时,波速减小的趋势放缓。经实验验证,波速(y)、方向角(x)、含水率(mc)、树木种类参数(T),满足函数关系y=1+kx^(2)+mc·T,决定系数(R^(2))均高于0.93。 展开更多

关键词 应力波 传播规律 含水率 传播速度模型 树木检测

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不同静应力作用下砂岩应力波波速及幅值衰减规律

16

作者 程昀 宋战平 +2 位作者 金解放 昌晓旭 袁伟 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第10期115-119,136,共6页

为研究轴向应力对大长径比砂岩中应力波传播特性的影响,利用动静组合加载试验装置,对砂岩进行了小扰动冲击试验,研究了轴向应力对砂岩中应力波波形、纵波波速、应力波幅值衰减规律的影响。研究表明:同一轴向应力下,不同测点的应力波波... 为研究轴向应力对大长径比砂岩中应力波传播特性的影响,利用动静组合加载试验装置,对砂岩进行了小扰动冲击试验,研究了轴向应力对砂岩中应力波波形、纵波波速、应力波幅值衰减规律的影响。研究表明:同一轴向应力下,不同测点的应力波波形变化不大,而轴向应力的改变对应力波波形变化影响较大;存在轴向应力时,应力波中同时出现压缩波和拉伸波,且轴向应力越大,拉伸波越长;轴向应力对纵波波速变化影响较大,波速与轴向应力呈线性变化,而与传播距离呈指数函数衰减;轴向应力对幅值变化有明显影响,随着传播距离增加,应力波起跳时间点逐渐滞后,应力波幅值呈不同程度的衰减,这与波携带的能量被砂岩中孔隙吸收程度有关。结果表明轴向应力通过改变砂岩密度进而影响了应力波传播特性。 展开更多

关键词 砂岩 轴向应力 应力波 纵波波速 传播特性 幅值衰减

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强激光诱导的应力波在靶板中衰减特性数值模拟 被引量：2

17

作者 张兴权 左立生 +4 位作者 余晓流 戚晓利 黄志来 王彪 段仕伟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期681-686,共6页

利用ABAQUS数值模拟软件对脉宽为ns量级的强激光诱导的应力波在铜靶中传播特性进行了模拟研究。建立了适合于高压高应变率下一维平面应力波在铜靶中传播的有限元分析模型,模拟了两种不同激光冲击波峰值压力诱导的应力波在铜靶中衰减的... 利用ABAQUS数值模拟软件对脉宽为ns量级的强激光诱导的应力波在铜靶中传播特性进行了模拟研究。建立了适合于高压高应变率下一维平面应力波在铜靶中传播的有限元分析模型,模拟了两种不同激光冲击波峰值压力诱导的应力波在铜靶中衰减的特性。结果显示,峰值压力为0.35 GPa和3.5 GPa下驱动的应力波在铜靶中的传播速度分别为4 600 m/s,4 000 m/s。峰值压力为3.5 GPa冲击波在靶体内诱导的应力波出现了弹性波和塑性波的双波结构。应力波峰值的衰减规律呈指数形式衰减。模拟计算的结果与理论和实验结果较为一致。 展开更多

关键词 强激光 应力波 传播 衰减

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岩体内应力波传播的研究进展与展望 被引量：11

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作者 王梦 范立峰 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期802-814,共13页

岩体动态力学行为和应力波传播特性是岩体工程动态稳定性分析的关键科学问题之一.天然岩体内广泛存在着从细观缺陷到宏观节理等不同尺度的不连续结构面,影响应力波的传播,导致应力波能量的衰减.岩体内的细观缺陷和宏观节理对应力波传播... 岩体动态力学行为和应力波传播特性是岩体工程动态稳定性分析的关键科学问题之一.天然岩体内广泛存在着从细观缺陷到宏观节理等不同尺度的不连续结构面,影响应力波的传播,导致应力波能量的衰减.岩体内的细观缺陷和宏观节理对应力波传播的影响具有不同的作用机理,充分认识不同尺度的不连续面对应力波传播规律的影响对岩体工程动态稳定性分析具有重要意义.首先,分析了应力波在细观缺陷岩体内的衰减机制,详细介绍了研究细观缺陷岩体内应力波传播的波散射方法、等效弹性模量方法、等效黏弹性连续介质方法,对比总结了这些方法的适用性及优缺点.其次,分析了应力波在宏观节理岩体内的透、反射机制,系统介绍了研究宏观节理岩体内应力波传播的位移不连续方法和等效连续介质方法,重点概述了这2种方法的优缺点.再次,总结了双尺度不连续结构面岩体内应力波传播的分析方法,在同一框架内分析了双尺度不连续结构面岩体内应力波的传播规律,阐明了细观缺陷和宏观节理对应力波传播规律的不同作用机理.最后,结合深部岩体工程、极地岩体工程等国家重大项目,展望了应力波分析方法在极端环境下岩体工程稳定性分析中的应用. 展开更多

关键词 岩体 应力波传播 衰减 细观缺陷 宏观节理 双尺度不连续

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梯度应力对红砂岩应力波传播特性的影响研究 被引量：6

19

作者 金解放 张雅晨 +2 位作者 刘康 张睿 李云浩 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期952-964,共13页

地下工程岩体开挖卸载后,围岩体承受的地应力随空间位置呈梯度形式变化。梯度地应力导致岩石的波阻抗呈梯度形式变化,进而影响应力波传播衰减特性。为研究梯度地应力对岩石应力波传播特性的影响,利用自主研发的具有梯度静应力岩石应力... 地下工程岩体开挖卸载后,围岩体承受的地应力随空间位置呈梯度形式变化。梯度地应力导致岩石的波阻抗呈梯度形式变化,进而影响应力波传播衰减特性。为研究梯度地应力对岩石应力波传播特性的影响,利用自主研发的具有梯度静应力岩石应力波传播试验系统,对红砂岩长试件进行了9种应力梯度工况下的应力波传播试验。通过分析岩石应力波传播速度、波阻抗随应力梯度的变化规律,构建应力波幅值与传播距离、传播时间和应力梯度之间的经验模型,探索梯度应力影响红砂岩应力波传播衰减的机制。结果表明,相同应力梯度工况下,随传播距离增加,应力波形状变化较小,但幅值逐渐减小。随应力梯度增大,岩石各测点区段内应力波传播速度、波阻抗均增大,但增大速率逐渐减缓,相邻测点区段波阻抗差值比先快速增大,后缓慢减小。随传播距离和传播时间增加,应力波幅值均呈指数形式减小;随应力梯度增大,时空衰减系数均呈先快速增大,后缓慢减小趋势变化。随应力梯度增大,相同测点应力波幅值先快速减小,后缓慢变化,在低应力梯度阶段,距离自由端越远的测点幅值衰减速率越快。 展开更多

关键词 岩石应力波传播 梯度应力 传播速度 波阻抗 幅值衰减

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真三轴冲击试验中加载杆变截面段应力波的传播特性分析 被引量：2

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作者 王浩宇 陈震 +2 位作者 许金余 王鹏 方新宇 《矿冶工程》 CSCD 北大核心 2017年第2期11-15,19,共6页

利用有限元软件LS-DYNA模拟了应力波在真三轴动静组合加载试验系统"圆-方"变截面段中的传播过程,分析了不同形式和不同等级脉冲作用下杆中应力波的传播特性和衰减规律。结果表明:应力波经过变截面段后发生衰减,其中半正弦波... 利用有限元软件LS-DYNA模拟了应力波在真三轴动静组合加载试验系统"圆-方"变截面段中的传播过程,分析了不同形式和不同等级脉冲作用下杆中应力波的传播特性和衰减规律。结果表明:应力波经过变截面段后发生衰减,其中半正弦波能很好地保持波形,而梯形波会发生振荡,变截面段能吸收其中的高频振荡部分;若为细长杆,对于不同脉冲波形及不同横截面形式,均可忽略杆的横向惯性效应以及波的弥散效应,若杆横截面显著变化,横向惯性效应不可忽视,横截面上的应力分布会不均匀,波形弥散也会加重,并且随着脉冲增强,变截面段的横截面应力分布均匀性变差;应力波经变截面段后的衰减约为6.55%,圆杆段和方杆段中应力波峰值随脉冲等级增加而呈线性增长,应力波上升沿时间随传播距离和脉冲等级增加而逐渐增大。 展开更多

关键词 冲击实验 LS-DYNA 真三轴 “圆-方”变截面段 应力波 传播特性 衰减规律

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