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随钻钻进参数优化下煤体原位应力响应特征解析
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作者 张琨 王珂 +5 位作者 任建喜 冯上鑫 常鹏博 赵玉桃 苗彦平 胡俭 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第2期213-222,共10页
【背景】井下煤体应力空间分布状况是影响矿井安全生产和采掘工艺优化的重要因素之一,实现煤体应力定量且超前的原位预测,对于精准调控井下应力场、划分冲击危险区域意义重大。【方法】利用自主研发的随钻监测系统,开展不同钻进工况条... 【背景】井下煤体应力空间分布状况是影响矿井安全生产和采掘工艺优化的重要因素之一,实现煤体应力定量且超前的原位预测,对于精准调控井下应力场、划分冲击危险区域意义重大。【方法】利用自主研发的随钻监测系统,开展不同钻进工况条件下的煤岩钻孔室内试验,探究不同应力条件下钻进工况对钻进参数(扭矩、钻进位移)的作用规律,进而提出基于钻进参数的煤体应力测定方法,并开展了井下原位工程应用实践。【结果和结论】结果表明:(1)在钻进过程中,随钻监测系统可在干扰钻进工艺下实时监测钻进参数。钻进过程中钻进速度与钻压呈负相关关系,与扭矩呈正相关关系。(2)构建的钻进指标与煤体应力大小的函数关系拟合效果良好,拟合度达R^(2)=0.92。(3)井下原位工程验证发现,基于钻进参数煤体应力预测值和煤体应力实际值平均差异率小于10%,具有较好的一致性。该研究验证了基于钻进参数测定煤体应力的可靠性,也为实现煤体应力原位数字钻探技术提供了科学参考。 展开更多
关键词 随钻测试 钻进参数 煤体原位应力 响应特征
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土工格室加筋正常固结粉质黏土应力应变响应 被引量:4
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作者 宋飞 石磊 樊明尊 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期184-193,共10页
土工格室加筋正常固结粉质黏土对工程建设意义重大。基于土工格室与填土的相互作用机制和增量法,采用弹塑性理论、邓肯-张双曲线模型、修正剑桥屈服函数以及剪胀方程,推导了土工格室加筋正常固结黏土的应力应变响应计算模型,进行了土工... 土工格室加筋正常固结粉质黏土对工程建设意义重大。基于土工格室与填土的相互作用机制和增量法,采用弹塑性理论、邓肯-张双曲线模型、修正剑桥屈服函数以及剪胀方程,推导了土工格室加筋正常固结黏土的应力应变响应计算模型,进行了土工格室加筋正常固结黏土的三轴固结排水剪切试验,实测不同围压下的应力应变关系,采用三轴试验结果验证了所提理论模型的正确性和可靠性。此外,采用所提理论模型进行了参数敏感分析,研究了填土的力学性质参数、格室的网格尺寸和力学性质参数对于加筋土应力应变响应的影响。研究结论表明,与砂砾料相似,土工格室约束作用对于正常固结黏土的内摩擦角影响较小,而黏聚力有所增加;随着轴向应变的增加或围压的减小,加筋效果逐渐明显;加筋正常固结黏土的强度和刚度随着非线性弹性常数k的增加、强度参数φ的增加和Rf的减小而增大,常数n对于加筋土应力应变响应影响较小。本研究成果可为工程建设提供理论借鉴。 展开更多
关键词 土工格室 加筋正常固结粉质黏土 应力应变响应 三轴压缩试验 参数敏感分析 轴向应变
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冲击地压与区域构造应力环境相关性及其应变响应特征 被引量:11
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作者 张月征 纪洪广 +1 位作者 彭华 向鹏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期311-318,共8页
为探明灾源体及其与周边相关区域构造应力环境之间的协同机制和作用机理,在华亭矿区建立了针对冲击地压监测的钻孔应变观测系统,并观测到了矿区内较大规模冲击事件和若干次天然地震的应变响应。实测表明,构造型冲击地压孕育及诱发过程... 为探明灾源体及其与周边相关区域构造应力环境之间的协同机制和作用机理,在华亭矿区建立了针对冲击地压监测的钻孔应变观测系统,并观测到了矿区内较大规模冲击事件和若干次天然地震的应变响应。实测表明,构造型冲击地压孕育及诱发过程所涉及的地层尺度要远大于传统的采场和采动影响范围;冲击地压引发的钻孔应变同震响应呈"阶跃"和"振荡"2种模式,冲击规模、观测点与震源的距离不同,响应模式也不同;灾源体与相关区域地层之间存在着"链式"相关机制;对天然地震的观测结果与之类似;初步验证了通过开采扰动的区域应力或应变效应观测来探索冲击地压孕育机理的可行性。 展开更多
关键词 冲击地压 区域构造环境 钻孔应变效应 应变(应力)响应特征 孕震机理
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基于胶结充填体峰前声发射b值预测峰后应变特征
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作者 叶涛 刘艳章 +4 位作者 秦绍兵 冯毓松 胡谱达 张迪 张贺 《有色金属科学与工程》 北大核心 2025年第4期615-622,共8页
胶结充填体峰后破坏与峰前的能量演化相关,声发射b值能够有效反映声发射能量事件的变化过程,制备灰砂比(指质量比,下同)为1∶4、1∶6和1∶8,养护龄期为7、14、28 d的充填体试样,同时开展单轴压缩和声发射试验,探究其峰前和峰后的应力-... 胶结充填体峰后破坏与峰前的能量演化相关,声发射b值能够有效反映声发射能量事件的变化过程,制备灰砂比(指质量比,下同)为1∶4、1∶6和1∶8,养护龄期为7、14、28 d的充填体试样,同时开展单轴压缩和声发射试验,探究其峰前和峰后的应力-应变曲线和声发射b值特征。结果表明:胶结充填体全应力-应变曲线峰前上升愈陡则峰后下降也愈陡。峰前应变随时间的延长近似呈线性上升趋势,声发射b值先增大后减小;峰后应变随时间的延长出现骤升现象,声发射b值维持在较低值。且峰前声发射b值下降越剧烈,峰后应变骤升越明显,由此提出一种基于峰前声发射b值下降特征的预测指标,其随灰砂比和养护龄期增大而增大,与峰后应变变化一致,即表明此法可在峰前预测峰后的应变特征。 展开更多
关键词 胶结充填体 单轴压缩 应力-应变曲线 声发射b值 峰后应变特征
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层滑构造煤岩体微观特征及其应力应变分析 被引量:32
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作者 琚宜文 姜波 +1 位作者 王桂梁 胡超 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期50-62,91,T001,T002,共16页
层滑构造在煤层及其顶、底板间普遍发育 ,它对地质勘探、煤矿生产、矿井工程灾害防治以及煤层气的开发等方面都有着重要影响。本文以淮北煤田海孜煤矿为例 ,在研究宏观层滑构造带组合特征的基础上 ,探讨了层滑构造的微观特征和形成机理... 层滑构造在煤层及其顶、底板间普遍发育 ,它对地质勘探、煤矿生产、矿井工程灾害防治以及煤层气的开发等方面都有着重要影响。本文以淮北煤田海孜煤矿为例 ,在研究宏观层滑构造带组合特征的基础上 ,探讨了层滑构造的微观特征和形成机理。构造煤是层滑引起的煤层流变最显著的特征之一。通过对构造煤与构造岩的微观特征测试 ,发现层滑运动除了产生脆性变形外 ,还产生较强烈的塑性变形。利用煤镜质组光率体各向异性和构造岩组构 ,结合层滑构造的实测数据进行了煤岩体应力、有限应变分析。结果表明 :层滑构造以顺层剪切为主 ,煤层受力的主要方向为NW—SE向。 展开更多
关键词 层滑构造 构造煤 构造岩 微观特征 应力应变
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石灰改良膨胀土的应力-应变-强度特征与本构描述 被引量:68
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作者 周葆春 孔令伟 郭爱国 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期999-1005,共7页
为探讨石灰改良膨胀土的变形特征与破坏机制,以压实度为95%的荆门石灰改良膨胀土为研究对象,开展了单轴、侧限、三轴压缩应力状态下的力学性质试验。试验结果表明:即使湿化饱和后石灰土也具有较高的刚度与强度;单轴压缩状态下,无论饱和... 为探讨石灰改良膨胀土的变形特征与破坏机制,以压实度为95%的荆门石灰改良膨胀土为研究对象,开展了单轴、侧限、三轴压缩应力状态下的力学性质试验。试验结果表明:即使湿化饱和后石灰土也具有较高的刚度与强度;单轴压缩状态下,无论饱和还是非饱和状态,石灰土的破坏都为典型的脆性破坏;三轴压缩状态下石灰土破坏前剪缩,同时伴随应变强化,即将破坏时开始剪胀,随后表现为应变软化;围压对石灰土的脆性破坏与破坏后的剪胀有一定的抑制作用,但即使在200 kPa围压下,试样仍发生脆性破坏。在辨明石灰土应力、变形机制的基础上,选用Duncan模型描述其脆性破坏前表现出的压硬性、剪缩性与应变强化特性,标定了相应模型参数,通过数值模拟与平行试验的对比验证了模型的适用性与参数的可靠性。 展开更多
关键词 膨胀土 石灰改良 应力-应变-强度特征 本构模拟 脆性破坏 Duncan模型
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脆性岩石应力-应变全过程声学特征演化规律 被引量:9
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作者 张国凯 李海波 +2 位作者 王明洋 邓树新 王振 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1971-1980,共10页
采用岩石加载系统获得脆性花岗岩单轴压缩全应力-应变曲线,同步测试声发射(AE)和超声波变化,研究应力-应变全过程AE特征、声波波速、波速各向异性及透射波频谱特征随岩石破裂的变化规律,并结合宏观变形和声学特征综合分析花岗岩破裂过... 采用岩石加载系统获得脆性花岗岩单轴压缩全应力-应变曲线,同步测试声发射(AE)和超声波变化,研究应力-应变全过程AE特征、声波波速、波速各向异性及透射波频谱特征随岩石破裂的变化规律,并结合宏观变形和声学特征综合分析花岗岩破裂过程。研究结果表明:破裂全过程AE频谱表现出双峰值或多峰值特征,主频及振幅先增后减;起裂应力附近AE主频快速增大,损伤应力后高频大幅值AE信号数量快速增多,对应中尺度裂纹扩展,同时AE频带宽度增大,峰值应力附近低频大幅值AE急剧释放对应大尺度破裂发生;波速先增后减,波速各向异性逐渐增大,峰后段波速降低幅度超过40%;透射波频谱振幅和主频随着微裂纹的压密闭合而逐渐增大,并伴随裂纹的萌生扩展逐渐减小,且频谱幅值变化比波速和频谱主频的大;大幅值AE震源在峰值应力附近局部聚集成核;AE数量显著增加早于波速下降及宏观扩容发生,AE事件对裂纹萌生、扩展的敏感性比波速和宏观变形的大,但峰后卸载段宏观变形对裂纹扩展的响应比AE事件对裂纹扩展的响应大,这与峰后破坏模式相关。 展开更多
关键词 脆性岩石 应力-应变全过程 声发射 频谱特征 波速
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云南地区构造应力应变场年变化特征的数值模拟 被引量:12
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作者 李玉江 陈连旺 李红 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2009年第2期13-18,共6页
根据云南地区的地质构造、三维波速结构、地震活动性等相关资料,建立云南地区三维非线性有限元模型,模拟云南地区构造应力应变场的年变化特征。结果表明:1)云南地区的地壳运动速度具有北强南弱、西高东低、围绕东喜马拉雅构造结顺时针... 根据云南地区的地质构造、三维波速结构、地震活动性等相关资料,建立云南地区三维非线性有限元模型,模拟云南地区构造应力应变场的年变化特征。结果表明:1)云南地区的地壳运动速度具有北强南弱、西高东低、围绕东喜马拉雅构造结顺时针旋转的特征;2)由于印度洋板块的俯冲作用,造成云南地区地壳运动速度场的规律性变化:红河断裂带以东由北部的SEE向到南部的SE向,而以西为SE-NS-SW向变化;3)最大主应变具有西高东低,北强南弱的特征,达到10-8量级,主要分布在滇西地区、安宁河断裂带两侧及小江断裂北段;4)最大主应力主要分布在断裂带沿线及其交汇处,最大差应力分布与其较为一致;滇南地区具有较大的差应力分布,且处于拉张状态,而其他地区大部分为压性状态。 展开更多
关键词 云南地区 构造应力应变 数值模拟 年变化特征 GPS数据
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不同水化状态下的压实膨胀土应力-应变-强度特征 被引量:11
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作者 周葆春 孔令伟 郭爱国 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期641-651,共11页
为探讨水化状态对饱和压实膨胀土应力-应变-强度特征的影响,以压实度为95%的荆门弱膨胀土为研究对象,开展了2种典型水化状态下的固结与三轴试验,其中第1种水化状态采用常规饱和方法,第2种水化状态为试样自由膨胀至稳定状态。结果表明:(1... 为探讨水化状态对饱和压实膨胀土应力-应变-强度特征的影响,以压实度为95%的荆门弱膨胀土为研究对象,开展了2种典型水化状态下的固结与三轴试验,其中第1种水化状态采用常规饱和方法,第2种水化状态为试样自由膨胀至稳定状态。结果表明:(1)受变形约束条件与渗径的影响,不同水化状态下体膨胀率有较大差别;(2)第2种水化状态下的饱和压实膨胀土具有更大的硬化指数λ与膨胀指数κ、较小的弹性剪切模量,其有效内摩擦角为第1种水化状态下的77.2%,体现出膨胀土饱和强度的变动性;(3)2种水化状态下的固结曲线均呈现出明显的屈服现象,其屈服应力分别为123.2 kPa与94.5 kPa;(4)第1种水化状态下,低围压下试样应变软化与剪胀,高围压下应变强化与剪缩;第2种水化状态下试验围压范围内均发生剪缩和轻微的应变软化;(5)2种水化状态下试样在固结与剪切过程中均表现出超固结性,这种超固结性并非完全由先期固结压力所致,而是试样受荷过程中膨胀受到约束造成的;(6)不同水化饱和状态下初始孔隙比不同,膨胀势也不同,膨胀势与外部约束条件、排水条件、应力状态相互作用,造成其应力-应变-强度特征的差异性。 展开更多
关键词 膨胀土 应力-应变-强度特征 水化状态 超固结性 剑桥模型参数
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基于应变响应统计特征的海洋立管损伤诊断方法 被引量:4
10
作者 任鹏 周智 +1 位作者 武文华 欧进萍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期23-30,共8页
考虑海洋立管的实际服役环境和现有监测技术水平,发展一种基于应变响应统计特征的损伤诊断方法。推导以应变测量单元为基础的细长梁式结构应变响应与结构模态参数的映射关系,提出连续测试数据的均方根应变作为海洋立管的损伤特征参量。... 考虑海洋立管的实际服役环境和现有监测技术水平,发展一种基于应变响应统计特征的损伤诊断方法。推导以应变测量单元为基础的细长梁式结构应变响应与结构模态参数的映射关系,提出连续测试数据的均方根应变作为海洋立管的损伤特征参量。针对损伤程度较小或量测噪声影响较大可能引起的损伤误判,根据小波多分辨率分析理论,利用小波去噪和分解处理该损伤特征参量的空间域数据,进而实现准确地损伤定位。在此基础上,进行了某张力腿式平台顶部张紧式立管的数值模拟;依据损伤诊断策略对假定布设应变传感器的上部500个应变测量单元分析得到上述损伤特征参量。结果表明:该方法对立管局部刚度下降进行了有效的识别,对单、多处损伤的损伤判别和定位的效果良好,损伤诊断效果受量测噪声以及服役工况和顶张力等因素变化的影响较小,可为相关工程结构健康监测提供理论和技术支持。 展开更多
关键词 海洋立管 损伤诊断 应变响应 统计特征 小波多分辨率分析
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真应力-应变的定义及其力学特征 被引量:37
11
作者 李玉兰 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期58-60,共3页
材料的真应力和真应变与常用的工程应力 应变有明显的差异 ,作者从真应力和真应变的定义出发 ,论述了塑性材料在轴向拉伸条件下变形过程的力学行为 ,阐明了应变硬化、最大均匀真塑性应变、应变硬化指数的相互关系。真应力 应变曲线直... 材料的真应力和真应变与常用的工程应力 应变有明显的差异 ,作者从真应力和真应变的定义出发 ,论述了塑性材料在轴向拉伸条件下变形过程的力学行为 ,阐明了应变硬化、最大均匀真塑性应变、应变硬化指数的相互关系。真应力 应变曲线直观地反映了材料拉伸变形时的应变硬化行为 ,其数学表达式为Hollomon公式。由拉伸实验得到的logσ logε曲线的斜率即为应变硬化指数 ,其数值与材料拉伸变形时的最大均匀应变相等 。 展开更多
关键词 应力 应变 应变硬化 应变硬化指数 力学特征
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充填体单轴压缩峰后应力—应变曲线特征及声发射参数研究 被引量:3
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作者 刘艳章 李凯兵 +3 位作者 李伟 郭赟林 程爱平 曹华斌 《金属矿山》 CAS 北大核心 2019年第3期62-67,共6页
低强度充填体在充填法开采中控制地压时可能处于峰后破坏阶段,其峰后应力—应变曲线特征及声发射参数与地压控制关系密切。以程潮铁矿灰砂比为1∶6的全尾砂胶结充填体为研究对象,开展了充填体单轴压缩及声发射监测试验,得到充填体单轴... 低强度充填体在充填法开采中控制地压时可能处于峰后破坏阶段,其峰后应力—应变曲线特征及声发射参数与地压控制关系密切。以程潮铁矿灰砂比为1∶6的全尾砂胶结充填体为研究对象,开展了充填体单轴压缩及声发射监测试验,得到充填体单轴压缩下的应力—应变曲线及声发射参数,采用能率和声发射事件对峰后应力—应变曲线特征及破坏过程进行了分析。结果表明:充填体峰后应力—应变曲线斜率为负值,先逐渐减小,后逐渐增大,最后基本保持不变,根据峰后应力—应变曲线斜率变化趋势可将其划分为AB段、BC段及C以后段,其中AB段应力—应变曲线逐渐变陡,斜率逐渐减小,呈上凸型,充填体表面宏观裂纹不断增多,强度劣化加速,能率先急剧减小后快速增大,声发射事件定位点局部比较集中;BC段应力—应变曲线变缓,斜率逐渐增大,呈上凹型,剪切裂纹扩展、汇合形成宏观剪切面,破坏过程变缓,能率较高且逐渐下降,声发射事件定位点聚集呈带状分布;C以后段应力—应变曲线斜率基本不变,剪切面出现滑移,充填体残余结构支撑外部荷载,能率和声发射事件大幅下降;充填体峰后声发射参数能较好地反映其应力—应变曲线特征及破坏过程。 展开更多
关键词 充填开采 充填体 单轴压缩 应力-应变曲线特征 声发射参数
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风力机叶片应变响应分形特征及损伤识别研究 被引量:3
13
作者 徐玉秀 张承东 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第1期108-110,116,共4页
针对风力机叶片结构的运行工况,应用有限元分析方法,对叶片进行动力学建模、动力学特性及应变响应的分形特征研究。计算分析1MW风力机叶片的固有特性和应变响应,得到叶片的频率、振型和从额定工况到共振工况下的应变响应特征。并对叶片... 针对风力机叶片结构的运行工况,应用有限元分析方法,对叶片进行动力学建模、动力学特性及应变响应的分形特征研究。计算分析1MW风力机叶片的固有特性和应变响应,得到叶片的频率、振型和从额定工况到共振工况下的应变响应特征。并对叶片表面的动态应变响应进行广义分形特征研究,计算了其广义敏感维数和广义维数谱,用广义敏感维数对叶片表面的应变响应进行定量分析,找出叶片的应变响应分形特征。尝试用广义分形理论及敏感维数分析大型复合材料叶片的应变响应特征并用于损伤识别。 展开更多
关键词 风力机叶片 动力学建模 应变响应分形特征 损伤识别
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基于应变能量法的裂纹梁有限元分析及其力学响应特征 被引量:1
14
作者 周鹏 赵福令 高顺德 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期550-555,共6页
针对含裂纹的梁,考虑由裂纹尖端应力集中产生的局部柔度,基于应变能量原理得出裂纹附近的应力集中系数,推导裂纹区域应力与应变的关系,构造梁在裂纹处的柔度矩阵。在裂纹梁的有限元法计算过程中,将此柔度矩阵导入梁的整体刚度矩阵,完成... 针对含裂纹的梁,考虑由裂纹尖端应力集中产生的局部柔度,基于应变能量原理得出裂纹附近的应力集中系数,推导裂纹区域应力与应变的关系,构造梁在裂纹处的柔度矩阵。在裂纹梁的有限元法计算过程中,将此柔度矩阵导入梁的整体刚度矩阵,完成裂纹梁在受静力载荷下位移的计算。出于裂纹梁裂纹识别的考虑,利用小波变换系数定义量图得到小波脊定位裂纹的位置。裂纹的存在导致力学响应的某些频段能量发生变化,利用小波变换对信号频率划分的功能,由频段能量的大小确定裂纹的大小。反之,讨论已知裂纹梁在受静力载荷下的位移条件来识别裂纹位置和大小的动力学反问题。通过对噪声污染的信号分析,说明此方法有良好的抗噪能力。 展开更多
关键词 应变能量法 有限元 小波 裂纹梁 力学响应特征
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砂岩全应力应变试验曲线阶段特征的Kolmogorov熵分析 被引量:6
15
作者 刘传孝 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期247-251,共5页
应用K o lm ogorov熵评价准则,进行砂岩全应力应变曲线阶段特征的非线性动力学研究,定量描述了峰前、峰后和全程三个层次的分段特征。通过与功率谱分析结论的比较研究,得出砂岩全应力应变曲线阶段特征的K o lm ogorov熵分析具有高度的... 应用K o lm ogorov熵评价准则,进行砂岩全应力应变曲线阶段特征的非线性动力学研究,定量描述了峰前、峰后和全程三个层次的分段特征。通过与功率谱分析结论的比较研究,得出砂岩全应力应变曲线阶段特征的K o lm ogorov熵分析具有高度的可靠性,是对功率谱分析方法的科学验证与有益补充,开辟了岩石全应力应变曲线分段特征定量研究的新途径,具有一定的理论意义。 展开更多
关键词 MTS 应力应变曲线 阶段特征 Kolmogorov熵 混沌 功率谱
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金属材料在应变路径旋转下的应力响应 被引量:1
16
作者 安柯 陈旭 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期18-22,共5页
对 1Cr18Ni9Ti不锈钢、42 Cr Mo A高合金钢、40车轴钢和 2 0 14- T6铝合金分别进行了几种非比例应变路径循环本构试验 ,试验结果表明 ,材料循环强化行为不随应变路径在应变空间中的旋转而改变 .
关键词 非比例应变路径 循环塑性 循环附加强化 金属材料 应力响应
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三轴加卸载下煤岩强度及变形破坏特征 被引量:1
17
作者 蒋力帅 李丕茂 +3 位作者 王庆伟 王宗可 李春盎 黄屹峰 《中国煤炭》 北大核心 2025年第1期109-121,共13页
深部煤岩体处于高应力的三向应力状态在掘进与回采等工程扰动影响下,煤岩体的三向应力平衡状态被打破。为研究煤岩体的变形破坏特征与其所处应力状态之间的关系,开展了煤岩体在不同围压下的三轴压缩实验和不同加卸载路径下的三轴加卸载... 深部煤岩体处于高应力的三向应力状态在掘进与回采等工程扰动影响下,煤岩体的三向应力平衡状态被打破。为研究煤岩体的变形破坏特征与其所处应力状态之间的关系,开展了煤岩体在不同围压下的三轴压缩实验和不同加卸载路径下的三轴加卸载实验,借助应力应变曲线、煤样破坏形态素描图及裂隙面分形维数,探究了围压与不同卸载路径对其强度与变形破坏特征的影响。研究结果表明:煤岩三轴压缩强度与围压呈现非线性关系,弹性模量与围压呈现二次函数关系;在卸载条件下,其力学特性和破坏形式与加载条件下有着本质的区别;三轴加卸载下煤岩最大主应力大幅度减小,有明显的扩容现象,表现出明显的脆性破坏;经历卸载过程的煤样,与同等围压下三轴压缩相比,破坏后裂隙面分形维数普遍增大,破碎程度加剧。 展开更多
关键词 三轴加卸载 煤岩体 应力应变 强度特征 破坏特征
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峰前循环扰动下的深埋花岗岩特征参数演化规律与损伤变量研究
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作者 张胜 徐鼎平 +2 位作者 石汉明 吴小刚 易明尚 《岩土力学》 北大核心 2025年第1期73-87,共15页
深部地下厂房开挖过程中所产生的循环扰动会导致围岩损伤,从而降低围岩力学性质。为揭示叶巴滩水电站地下厂房中深埋花岗岩在循环扰动后的分级卸载破坏特性和损伤过程,首先进行了围压为30 MPa、循环应力分别为12.5%~17.5%(低应力)、10.0... 深部地下厂房开挖过程中所产生的循环扰动会导致围岩损伤,从而降低围岩力学性质。为揭示叶巴滩水电站地下厂房中深埋花岗岩在循环扰动后的分级卸载破坏特性和损伤过程,首先进行了围压为30 MPa、循环应力分别为12.5%~17.5%(低应力)、10.0%~37.5%(中应力)、62.5%~72.5%(高应力)峰值强度的峰前恒幅循环扰动,在此基础上进行了3种分级卸围压试验,进而开展了峰前循环扰动下的深埋花岗岩特征参数演化规律分析与损伤变量构建。研究结果显示:低、中应力循环扰动对花岗岩造成的损伤可忽略不计,但高应力恒幅循环扰动会导致轻微损伤。在不同分级卸围压路径下,岩样变形主要集中在最后3个阶段的围压降低过程中,其宏观破裂模式为压剪破坏;弹性模量呈下降趋势,泊松比呈上升趋势,最大剪胀角基本相同;高轴压恒幅循环扰动后的分级卸围压试验下的岩样累积应变能最高,表现出更强的脆性破坏倾向。此外,分级卸围压下的岩样应变能均高于常规三轴压缩下的岩样应变能,后者可作为分级卸围压岩样是否进入加速损伤破裂阶段的判别阈值。采用侧向应变响应法和裂纹体积应变法确定的深埋花岗岩闭合应力、起裂应力和损伤应力分别为其峰值强度的17.9%、42.7%和73.8%,并据此建立了基于裂纹体积应变的损伤变量,进而划分了深部硬岩损伤过程的4个阶段。研究成果可为分析高应力花岗岩的破坏过程提供试验和理论支撑。 展开更多
关键词 峰前循环扰动 分级卸载 特征阈值 侧向应变响应 裂纹体积应变
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基于数学特征方程的冻土应力-应变模型分析 被引量:4
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作者 王伟 孙斌祥 +2 位作者 杨丽君 徐学祖 卢廷浩 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 EI CAS 2008年第3期398-401,共4页
目的为了研究冻土的两种应力-应变数学模型产生拟合误差的原因.方法引入强度因子的概念,建立模型特征方程对传统双曲线和指数曲线应力-应变模型的数学局限性进行分析.结果研究表明,两种传统模型的数学特征方程均不独立;在初始切线模量... 目的为了研究冻土的两种应力-应变数学模型产生拟合误差的原因.方法引入强度因子的概念,建立模型特征方程对传统双曲线和指数曲线应力-应变模型的数学局限性进行分析.结果研究表明,两种传统模型的数学特征方程均不独立;在初始切线模量和最终强度分别相同的情况下,双曲线模型的强度因子大于指数曲线模型的强度因子,双曲线模型的收敛速度小于指数模型的收敛速度.结论传统冻土双曲线和指数曲线应力-应变模型的拟合误差是由其各自的数学模型缺陷造成的,合理的应力-应变模型的数学特征方程应相对独立. 展开更多
关键词 冻土 应力-应变模型 强度因子 数学特征方程
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基于双向流固耦合的输流圆管应力应变响应分析 被引量:8
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作者 刘松 吴先梅 +2 位作者 彭修乾 陈家熠 王聪 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期73-79,共7页
采用大涡数值模拟(large eddy simulatio,LES)方法进行了输流圆管双向流固耦合仿真模拟,对输流圆管的流体脉动与应力应变响应进行了分析研究。发现管道内壁附近的湍流信号与管道内、外壁的周向应力应变信号存在很强的正相关关系,而与管... 采用大涡数值模拟(large eddy simulatio,LES)方法进行了输流圆管双向流固耦合仿真模拟,对输流圆管的流体脉动与应力应变响应进行了分析研究。发现管道内壁附近的湍流信号与管道内、外壁的周向应力应变信号存在很强的正相关关系,而与管道内、外壁的径向应力应变信号存在很强的负相关关系。因此,可以通过检测输流圆管外壁处的周向应力应变信号间接测出管内壁附近的湍流脉动信号,这为有效地测量管内流体脉动信号提供了很好的方法。 展开更多
关键词 大涡模拟 双向流固耦合 应力应变响应
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