煤张开型裂隙三维宏细观演化特征及扰动因素探究

1

作者 王磊 刘化强 +4 位作者 陈礼鹏 刘怀谦 李少波 朱传奇 范浩 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期71-83,共13页

裂隙演化方式受控于诸如矿物特征及围压条件等内外环境,为探究含裂隙煤体裂隙宏细观演化特征及影响因素的围压效应,基于工业CT扫描系统及其搭载的三轴加载系统对含裂隙煤体开展三轴静载试验,以多角度联合表征,对原生裂隙、矿物及围压的... 裂隙演化方式受控于诸如矿物特征及围压条件等内外环境,为探究含裂隙煤体裂隙宏细观演化特征及影响因素的围压效应,基于工业CT扫描系统及其搭载的三轴加载系统对含裂隙煤体开展三轴静载试验,以多角度联合表征,对原生裂隙、矿物及围压的内外条件相互作用机制做出合理解释。结果表明:①围压会改变煤体初始损伤显著区位置,使其随围压升高由裂隙尖端过渡至煤体上、下端,且微孔隙和大尺寸裂隙之间比微孔隙和微孔隙之间更易相互贯通,并产生新的宏观裂纹。②围压升高使得三维动态分形维数由缓慢增加、快速增加和平稳增加转变为平稳增加、快速增加和缓慢增加的发展阶段,可表征裂隙的时间演化规律。③含裂隙煤体在单轴或低围压下呈纵向拉伸破坏,高围压会使其破坏方式趋于剪切,并通过2种途径提升煤体强度。④起裂角理论值偏离试验值程度随围压增加而增加,与煤体由矿物分布引起的离散度数值关系一致。⑤根据裂隙的受力成分及矿物分布特征将裂隙扩展行为分为直驱、绕核和错核3种类型,该扩展行为受围压对裂隙的作用力成分影响,由相对纯粹拉应力、拉伸–剪切复合应力和相对纯粹剪应力作用的裂纹分别对应以上3种扩展行为,即对裂隙的扩展影响形式表现为以围压为主,矿物赋存形态为辅。 展开更多

关键词 张开型裂隙 CT实时扫描 孔隙分布 分形维数 矿物分布特征

在线阅读 下载PDF 职称材料

端头扩大型土锚的新发展——船锚式注浆张开型土锚 被引量：26

2

作者 陈浩华 黄铭 葛修润 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1819-1822,共4页

作为提高锚固性能的一种有效手段,端头扩大型土锚被广泛应用于实际工程。介绍了端头扩大型锚杆的各种扩孔方法,重点阐述一种新型的船锚式注浆张开型土锚。带有锚抓的新型土锚,不需要专门的扩孔机械,在注浆作用下能连续完成端头扩张与灌... 作为提高锚固性能的一种有效手段,端头扩大型土锚被广泛应用于实际工程。介绍了端头扩大型锚杆的各种扩孔方法,重点阐述一种新型的船锚式注浆张开型土锚。带有锚抓的新型土锚,不需要专门的扩孔机械,在注浆作用下能连续完成端头扩张与灌浆,具有施工方便、锚固面大、效果好等优点。通过对土锚进行张开试验,证明了在上海等软土地区通过灌浆压力使锚抓张开并形成扩大头是能够实现的。 展开更多

关键词 土层锚杆 船锚式注浆张开型土锚 张开试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

压缩状态下张开型裂纹起裂扩展规律 被引量：7

3

作者 朱传奇 殷志强 李传明 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第10期1105-1110,共6页

为获得张开型裂纹起裂及扩展规律,对于断裂力学分析不同裂纹倾角和不同裂纹长度时张开型裂纹的起裂特征,运用RFPA数值模拟软件研究含张开裂纹的岩体在单轴压缩试验下的裂纹扩展及破裂特点.研究结果表明:裂纹倾角和长度对张开型裂纹起裂... 为获得张开型裂纹起裂及扩展规律,对于断裂力学分析不同裂纹倾角和不同裂纹长度时张开型裂纹的起裂特征,运用RFPA数值模拟软件研究含张开裂纹的岩体在单轴压缩试验下的裂纹扩展及破裂特点.研究结果表明:裂纹倾角和长度对张开型裂纹起裂及扩展规律的影响显著.裂纹倾角越大、长度越小,翼型裂纹扩展路径越趋于直线,起裂方向与原裂纹方向越接近,裂纹起裂角越小;裂纹起裂应力随裂纹倾角的增大先减小后增大,且与裂纹长度成反比.岩体的峰值强度也与裂纹几何参数密切相关,随裂纹倾角的增大呈现先减后增的变化规律,随裂纹长度的增加整体趋于减小. 展开更多

关键词 压缩状态 张开型裂纹 断裂力学 数值模拟 起裂角 起裂应力

在线阅读 下载PDF 职称材料

周期张开型平行裂纹问题研究 被引量：6

4

作者 肖俊华 蒋持平 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期278-282,共5页

研究无限介质中周期平行裂纹问题,利用复应力函数在集中载荷作用点和裂纹尖端的奇异性分析及双曲函数的周期性质,求得了问题在远场作用均匀载荷时裂纹尖端应力强度因子的闭合形式解,所得结果与已有的数值解吻合较好,说明了所构造复应力... 研究无限介质中周期平行裂纹问题,利用复应力函数在集中载荷作用点和裂纹尖端的奇异性分析及双曲函数的周期性质,求得了问题在远场作用均匀载荷时裂纹尖端应力强度因子的闭合形式解,所得结果与已有的数值解吻合较好,说明了所构造复应力函数的合理性．其结果对于研究多裂纹的干涉作用以及结构和材料的强度设计提供了有意义的参考． 展开更多

关键词 周期裂纹 平行裂纹 张开型 应力强度因子 双曲函数

在线阅读 下载PDF 职称材料

岩体内共线张开型节理受压剪荷载的弹塑性分析 被引量：3

5

作者 王成 张建辉 邓安福 《重庆建筑大学学报》 CSCD 1998年第4期58-63,共6页

将岩体内共线多节理受压剪荷载的问题简化为有限宽岩体内的单节理受压剪荷载的问题，运用弹塑性断裂力学的线场分析方法将描述岩体材料破坏特性的摩尔－库仑准则列入求解岩体内节理断裂问题的基本方程中对节理裂隙在压剪荷载下进行求解... 将岩体内共线多节理受压剪荷载的问题简化为有限宽岩体内的单节理受压剪荷载的问题，运用弹塑性断裂力学的线场分析方法将描述岩体材料破坏特性的摩尔－库仑准则列入求解岩体内节理断裂问题的基本方程中对节理裂隙在压剪荷载下进行求解。通过在节理线上提出合理的边界条件，得出了节理线附近的弹塑性区应力场。利用弹塑性场在其边界上的匹配条件得出了节理线上塑性区长度与压剪荷载的关系以及节理扩展破坏规律。 展开更多

关键词 共线张开型节理 节理线 弹塑性分析 岩体节理

在线阅读 下载PDF 职称材料

复合梁张开型反射开裂行为声发射特征及损伤表征

6

作者 王威娜 周圣雄 +1 位作者 秦煜 蔡盛辉 《深圳大学学报（理工版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期393-399,共7页

为探究沥青加铺层张开型反射裂缝的发展过程,开展了水泥混凝土加铺沥青层的复合梁三点弯曲试验研究,采用声发射技术对复合梁的损伤过程进行动态监测,利用开源数字图像软件Ncorr获取损伤过程的水平向应变场,以荷载、声发射(acoustic emis... 为探究沥青加铺层张开型反射裂缝的发展过程,开展了水泥混凝土加铺沥青层的复合梁三点弯曲试验研究,采用声发射技术对复合梁的损伤过程进行动态监测,利用开源数字图像软件Ncorr获取损伤过程的水平向应变场,以荷载、声发射(acoustic emission,AE)振幅、AE振铃计数和AE能量研究复合梁的损伤过程.试验结果表明,AE技术对沥青加铺层内部微裂缝及宏观裂缝的发展均具有良好的识别效果.基于AE参数,可将张开型反射开裂过程划分为静寂期、上升期、发展期和残余期4个阶段.静寂期基本没有AE信号;上升期和发展期损伤快速增长,表现为AE信号密集且活跃,与荷载曲线具有良好的一致性,呈现出单峰型特征;残余期复合梁已临近破坏,损伤趋于平缓.张开型反射裂缝扩展过程先沿着接缝两侧,以多裂缝的形式发展,随后其中一条裂缝发展成主裂缝,并持续垂直向上扩展,次裂缝进入停滞状态.研究结果可为反射开裂行为分析提供参考. 展开更多

关键词 沥青混合料 声发射 张开型反射裂缝 加铺 损伤评估 三点弯曲 复合梁

在线阅读 下载PDF 职称材料

张开度影响的裂隙体破断机制探讨 被引量：16

7

作者 蒲成志 杨仕教 张春阳 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1836-1844,共9页

预制裂隙闭合形态是影响裂隙体模型破坏模式及破断机制的重要因素。为了系统探索裂隙闭合形态对裂隙体试件破断机理的影响,基于插片法用水泥砂浆材料制备了具有4种不同张开度的裂隙体试件,在RMT-150B试验机上开展了单轴加载试验,发现:... 预制裂隙闭合形态是影响裂隙体模型破坏模式及破断机制的重要因素。为了系统探索裂隙闭合形态对裂隙体试件破断机理的影响,基于插片法用水泥砂浆材料制备了具有4种不同张开度的裂隙体试件,在RMT-150B试验机上开展了单轴加载试验,发现:裂隙体张开度为0.1 mm时,不同倾角裂隙体峰值强度变化规律与滑动裂纹模型理论(μ=0)揭示规律相吻合;张开度为0.2,0.4,0.8mm时,不同倾角裂隙体峰值强度变化规律与滑动裂纹模型理论预测规律不一致。为探索压缩条件下张开裂隙模型的破断力学机制,基于弹性力学椭圆孔渐进应力场环境,结合应力叠加原理,分析了渐进应力场中法向压应力和横向压应力对孔口应力集中现象的贡献,给出了任意倾角椭圆型裂纹孔口环向集中应力的表达式,然后对试验过程中水平展布预制裂隙微裂纹发育特征与破断屈服过程的力学机理进行了分析和讨论;并基于线弹性断裂力学理论,讨论了渐进应力场中剪应力对尖端微裂纹发育的力学作用机理。 展开更多

关键词 裂隙体 闭合型裂纹 张开型裂纹 张开度 渐进应力场

在线阅读 下载PDF 职称材料

FRP补强疲劳损伤钢结构裂纹扩展研究 被引量：7

8

作者 蔡洪能 陆玉姣 +1 位作者 王雅生 并木宏德 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期378-381,共4页

钢结构在服役过程中,因超载、疲劳等原因会引起损伤累积,极大地影响了结构的安全使用。对纤维增强复合材料(FRP)补强钢结构张开型裂纹疲劳扩展进行了实验研究。比较了不同的钢结构表面处理方式对FRP与钢结构粘接接头剪切强度的影响,根... 钢结构在服役过程中,因超载、疲劳等原因会引起损伤累积,极大地影响了结构的安全使用。对纤维增强复合材料(FRP)补强钢结构张开型裂纹疲劳扩展进行了实验研究。比较了不同的钢结构表面处理方式对FRP与钢结构粘接接头剪切强度的影响,根据剪切强度选择最佳表面处理工艺。对FRP补强后钢结构试样进行疲劳实验,与未补强试样的结果加以对比。结果表明,用FRP增强后钢结构FRP增强区疲劳裂纹扩展速率得到抑制、疲劳循环次数得到了提高。 展开更多

关键词 纤维增强复合材料 钢结构 胶接 张开型裂纹 疲劳失效

在线阅读 下载PDF 职称材料

裂纹起裂规律对煤岩体破裂行为的影响 被引量：5

9

作者 牛心刚 孟贤正 +1 位作者 张永将 曹建军 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第2期129-133,共5页

为获得压缩状态下含不同类型裂纹的煤岩体破裂行为,基于断裂力学分析张开型裂纹和闭合裂纹的起裂规律,研究裂纹类型对煤岩体抗破裂能力的影响.研究结果表明：几何参数及荷载对裂纹起裂规律的影响显著,含不同类型裂纹的煤岩体破裂特点相... 为获得压缩状态下含不同类型裂纹的煤岩体破裂行为,基于断裂力学分析张开型裂纹和闭合裂纹的起裂规律,研究裂纹类型对煤岩体抗破裂能力的影响.研究结果表明：几何参数及荷载对裂纹起裂规律的影响显著,含不同类型裂纹的煤岩体破裂特点相异.煤岩体含裂纹倾角越接近40~60o,长度越长,侧压系数越小,张开型裂纹曲率半径越大,闭合裂纹裂纹面摩擦系数越小,裂纹起裂应力越小,煤岩体也越易破裂,据此,提出了根据裂纹类型估算煤岩体破裂难易程度的方法. 展开更多

关键词 压缩状态 张开型裂纹 闭合裂纹 起裂应力 煤岩体

在线阅读 下载PDF 职称材料

熔合线上含裂纹焊接接头裂端场及其断裂参量分析(I) 被引量：3

10

作者 张敏 丁方 +2 位作者 吕振林 许德胜 程祖海 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期13-18,共6页

对熔合线上含裂纹焊接接头,应用有限元方法分析了其应力应变场的分布规律。与以往研究中假设裂纹位于焊缝中间的情况相比较,指出了熔合线含裂纹焊接接头,由于裂纹位置的变化造成了裂纹结构由张开型演化为张开型和剪切型裂纹的复合型—Ⅰ... 对熔合线上含裂纹焊接接头,应用有限元方法分析了其应力应变场的分布规律。与以往研究中假设裂纹位于焊缝中间的情况相比较,指出了熔合线含裂纹焊接接头,由于裂纹位置的变化造成了裂纹结构由张开型演化为张开型和剪切型裂纹的复合型—Ⅰ+Ⅱ型裂纹模式。结合裂端的位移场,对其COD断裂参量的分解进行了讨论。更进一步,对其复合角及复合比例进行了数值计算,指出了复合角的影响因素和焊接接头分析的复杂性。 展开更多

关键词 有限元 张开型+剪切型裂纹 焊接接头 复合角

在线阅读 下载PDF 职称材料

高围压下岩石椭圆裂纹面构型变化规律 被引量：1

11

作者 李强 杨庆 栾茂田 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期545-550,共6页

采用复变函数和保角变换的方法,对受压条件下张开型裂纹面的变形规律进行了分析,得出了变形过程中裂纹面新构型的参数方程,并给出了新的裂纹面构型的保角变换关系式;考虑到椭圆裂纹面在高围压下产生的较大变形,采用几何非线性的分析方... 采用复变函数和保角变换的方法,对受压条件下张开型裂纹面的变形规律进行了分析,得出了变形过程中裂纹面新构型的参数方程,并给出了新的裂纹面构型的保角变换关系式;考虑到椭圆裂纹面在高围压下产生的较大变形,采用几何非线性的分析方法分析了构型方程参数的理论解,并与小变形线性方法的结果进行了对比分析,表明采用小变形结果误差不大.扩充了受压条件下岩石张开型裂纹的非奇异断裂理论,为研究受压条件下裂纹面的闭合规律和裂纹变形对断裂破坏规律的影响提供了理论依据. 展开更多

关键词 断裂力学 变形规律 闭合规律 围压 张开型裂纹

在线阅读 下载PDF 职称材料

再生混凝土疲劳断裂力学分析

12

作者 雷斌 李宏 晏育松 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2331-2335,共5页

本文在对再生混凝土断裂破坏形态进行分析的基础上,提出了虚拟张开型裂纹模型。由此分析了虚拟张开型裂纹的扩展速率,回归得到了裂纹扩展速率Paris公式的参数。通过对虚拟张开型裂纹的扩展速率理论分析结果进行分析,提出了指数形式的裂... 本文在对再生混凝土断裂破坏形态进行分析的基础上,提出了虚拟张开型裂纹模型。由此分析了虚拟张开型裂纹的扩展速率,回归得到了裂纹扩展速率Paris公式的参数。通过对虚拟张开型裂纹的扩展速率理论分析结果进行分析,提出了指数形式的裂纹扩展速率公式,该公式较Paris公式更接近于理论分析的结果。 展开更多

关键词 混凝土 疲劳 断裂力学 虚拟张开型裂纹模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

带裂纹矩形板在动载下破裂的试验研究 被引量：3

13

作者 陈静曦 王武林 《岩土力学》 EI CAS CSCD 1989年第1期13-21,共9页

本文详细描述了带裂纹的矩形石膏板在动载作用下裂纹的起裂、扩展、破坏的全过程。根据断裂动力学和应力波理论,对其试验结果进行了分析,得出带裂纹石膏板试件在动载作用下产生破裂所遵循的规律。

关键词 断裂动力学 裂纹尖端 矩形板 石膏板 力波 主裂纹 试验研究 张开型裂纹 裂尖 应力强度因子

在线阅读 下载PDF 职称材料

某老龄钢桥承载能力的试验研究 被引量：1

14

作者 牟军生 田术余 +1 位作者 吕梅 马海涛 《铁道建筑》 北大核心 2008年第9期9-11,共3页

引入了断裂力学的原理,研究钢材的极限承载力。通过对带张开型裂纹的试件进行三点弯曲试验,得到某老龄桥材料的极限承载力,进而得到断裂冲击韧度和钢材的强度容许值。并对实桥进行了现场非破损性试验和磁粉探伤,并对计算结果和试验及研... 引入了断裂力学的原理,研究钢材的极限承载力。通过对带张开型裂纹的试件进行三点弯曲试验,得到某老龄桥材料的极限承载力,进而得到断裂冲击韧度和钢材的强度容许值。并对实桥进行了现场非破损性试验和磁粉探伤,并对计算结果和试验及研究结果进行了比较分析,发现断裂力学的方法对评价老龄钢结构的安全是必要的。 展开更多

关键词 张开型裂纹 钢材容许应力 老龄钢桥 断裂

在线阅读 下载PDF 职称材料