狭窄煤柱冲击地压的折迭突变模型 被引量：26

1

作者 潘岳 王志强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期23-30,共8页

对简化的狭窄煤柱岩爆分析模型,通过功、能增量平衡关系的途径,导出狭窄煤柱岩爆的突变模式属折迭突变模型。该突变模型的平衡方程和平衡路径所展示的全部性态, 可对煤柱以岩爆形式破坏和渐进形式破坏过程中,包括系统稳定性在内的所有行... 对简化的狭窄煤柱岩爆分析模型,通过功、能增量平衡关系的途径,导出狭窄煤柱岩爆的突变模式属折迭突变模型。该突变模型的平衡方程和平衡路径所展示的全部性态, 可对煤柱以岩爆形式破坏和渐进形式破坏过程中,包括系统稳定性在内的所有行为,作一一相对应的描述。并首次给出的岩梁弹性能变化(释放)率曲线包含了丰富的信息量,对理解岩梁-煤柱系统在各阶段的行为规律有着重要的作用。所给出的能量输入率0=J,是系统失稳临界条件的提法和表达式中蕴涵了Cook刚度判据,故看作是Cook判据能量形式的动态推广。利用能量输入率可将极限状态下岩煤系统稳定性的定性认识提高到用定量形式描述,为岩煤系统稳定性的表述赋予新的形式。 展开更多

关键词 煤柱岩爆 功能增量平衡关系 折迭突变模型 能量输入率 能量释放率

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圆形硐室岩爆的折迭突变模型 被引量：16

2

作者 潘岳 王志强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期175-181,186,共8页

均匀围压下圆形硐室岩爆是传统意义上的软化区内岩环经过塑性变形局部化阶段完成的。当处于极限状态的塑性变形集中区承载能力下降时, 岩环中相对完好部分以弹性方式卸载,当后者释放的弹性能超过前者塑性变形所耗散的能量时便发生岩爆... 均匀围压下圆形硐室岩爆是传统意义上的软化区内岩环经过塑性变形局部化阶段完成的。当处于极限状态的塑性变形集中区承载能力下降时, 岩环中相对完好部分以弹性方式卸载,当后者释放的弹性能超过前者塑性变形所耗散的能量时便发生岩爆。简捷地通过等效应力σi 和等效应变εi 关系建立突变模型对硐室岩爆进行了分析, 将状态变量εi 用软化区半径 R来表示。分析表明: 岩爆发生条件与硐室岩体的升降模量比 E λ 和岩体裂隙发育程度l L 的乘积有关; 对于特定冲击倾性的岩体,存在对应的临界软化区深度 Rj , 即软化区深度达到 Rj 时便发生岩爆;还给出硐室岩爆释放地震能等计算式,岩爆释放的地震能量级则与硐室软化区深入程度有关。 展开更多

关键词 圆形硐室 塑性变形局部化 岩爆 折迭突变模型 临界软化区深度

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岩土介质的本构失稳与折迭突变模型 被引量：7

3

作者 贺可强 潘岳 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期506-509,共4页

关键词 岩土介质 折迭突变模型 本构失稳 突变理论

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走滑式断层地震的折迭突变模型 被引量：5

4

作者 潘岳 李爱武 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2010年第3期324-336,共13页

利用过势函数微分形式的途径,计入远场外力功的影响,对走滑式断层地震机制进行分析.研究表明:突变理论中折迭突变模型展示的性状,与走滑式断层地震的主要特征之间一一对应.折迭突变可对包括震前、震后围岩-断层系统稳定性描述在内的断... 利用过势函数微分形式的途径,计入远场外力功的影响,对走滑式断层地震机制进行分析.研究表明:突变理论中折迭突变模型展示的性状,与走滑式断层地震的主要特征之间一一对应.折迭突变可对包括震前、震后围岩-断层系统稳定性描述在内的断层失稳起、终点位置、断层失稳错距等作出描述.给出3种性状可相互印证的断层失稳围岩弹性能释放量图解.走滑式断层地震强度与围岩压力及围岩断层的刚度比等有关,围岩压力大、刚度比小、主切应力轴与发震断层面夹角大,则地震强度大. 展开更多

关键词 断层地震 折迭突变模型 失稳终止点 失稳准则 能量输入率 弹性能释放量

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岩石破坏过程的折迭突变模型 被引量：36

5

作者 潘岳 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期299-303,共5页

将试验机刚度作为有限量，据能量平衡原理建立的岩石破坏的数学模型可归结为折迭突变模型。该模型包含的参数有能量输入率Ｊ和系统刚度比Ｋ，故可恰当地描述岩石破坏时，可能出现的跳跃性失稳（脆性破坏）现象及试验中观察记录到的其他... 将试验机刚度作为有限量，据能量平衡原理建立的岩石破坏的数学模型可归结为折迭突变模型。该模型包含的参数有能量输入率Ｊ和系统刚度比Ｋ，故可恰当地描述岩石破坏时，可能出现的跳跃性失稳（脆性破坏）现象及试验中观察记录到的其他现象，对系统作稳定性分析，并可为伺服加载控制原理提供理论依据。 展开更多

关键词 岩石 破坏过程 折迭突变模型

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对“岩体动力失稳的折迭突变模型”讨论的答复 被引量：1

6

作者 张黎明 王在泉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期160-162,共3页

首先非常感谢潘岳老师对笔者发表于《岩土工程学报》2009年第4期的“岩体动力失稳的折迭突变模型”一文的深入讨论，并对编辑部同志的辛勤工作表示诚挚的谢意!

关键词 折迭突变模型 动力失稳 岩体 《岩土工程学报》 答复 工作表 编辑部

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关于“岩体动力失稳的折迭突变模型”的讨论 被引量：1

7

作者 潘岳 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期158-160,共3页

《岩土工程学报》2009年第4期刊登了题为“岩体动力失稳的折迭突变模型”的文章，以下称之为原文。原文多方引用笔者的研究结果，但在引用和表述中存在若干问题。为不使读者误解，笔者特将问题提出，并与原文作者商榷。

关键词 折迭突变模型 动力失稳 岩体 《岩土工程学报》 原文

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构件受扭脆坏的折迭突变模型 被引量：2

8

作者 王志强 厉志娟 潘岳 《青岛建筑工程学院学报》 2004年第2期15-20,共6页

按实际情况考虑加载装置的刚度 ,据能量守衡原理建立加载装置 -受扭构件系统作准静态变形时的平衡方程 ,采用突变理论的观点和方法对受扭构件的破坏形式问题作了定量讨论 ,给出构件脆性破坏判据 .揭示了少筋和超筋构件脆性破坏机理是由... 按实际情况考虑加载装置的刚度 ,据能量守衡原理建立加载装置 -受扭构件系统作准静态变形时的平衡方程 ,采用突变理论的观点和方法对受扭构件的破坏形式问题作了定量讨论 ,给出构件脆性破坏判据 .揭示了少筋和超筋构件脆性破坏机理是由于其扭矩 -扭转角曲线峰值强度后软化段部分斜率较陡 ,从而加载装置释放的弹性能超过构件所能吸收 (或耗散 ) 展开更多

关键词 受扭 脆性破坏 能量输入率 折迭突变模型

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圆形硐室岩爆机制及其突变理论分析 被引量：16

9

作者 潘岳 张勇 于广明 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2006年第6期741-749,共9页

硐室岩爆机制是围岩中处于极限状态的塑性变形集中区承载能力下降时,其中完好岩体部分以弹性方式卸载,当后者释放的弹性能超过前者形变耗散的能量时便发生岩爆.以岩体等效应变为状态变量,建立了硐室岩爆的突变模型,给出岩爆释放地震能... 硐室岩爆机制是围岩中处于极限状态的塑性变形集中区承载能力下降时,其中完好岩体部分以弹性方式卸载,当后者释放的弹性能超过前者形变耗散的能量时便发生岩爆.以岩体等效应变为状态变量,建立了硐室岩爆的突变模型,给出岩爆释放地震能计算式.分析表明:岩爆发生条件与岩体的升降模量比及岩体裂隙发育程度有关;对于特定冲击倾向的岩体,存在相应的临界软化区深度,当满足岩爆发生条件,且软化区深度达到临界深度时会发生岩爆. 展开更多

关键词 圆形硐室 塑性变形局部化 岩爆 折迭突变模型 临界软化区深度

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煤与瓦斯突出中单个煤壳解体突出的突变理论分析 被引量：13

10

作者 潘岳 张勇 王志强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期595-602,612,共9页

在煤与瓦斯突出中,煤体自组织地形成最具抗力的球盖壳形式来抵抗被突出,煤壳一旦解体便丧失承载能力,高位势煤岩系统中与单个煤壳突出相应的各种能量得以释放。根据反映煤岩破坏特性的塑性变形局部化理论,导得突出前煤壳形变、位移时相... 在煤与瓦斯突出中,煤体自组织地形成最具抗力的球盖壳形式来抵抗被突出,煤壳一旦解体便丧失承载能力,高位势煤岩系统中与单个煤壳突出相应的各种能量得以释放。根据反映煤岩破坏特性的塑性变形局部化理论,导得突出前煤壳形变、位移时相应于偏应力的功、能增量关系,建立了煤壳失稳解体的突变模型,并对由于偏应力作用导致煤壳失稳解体机制进行了研究,给出失稳瞬间释放的偏应力应变能表达式、煤岩系统体积应变能释放量表达式和孔隙瓦斯粉碎解体后的碎煤及与煤层瓦斯渗流形成瓦斯-煤粉两相流描述。所得结果可深化对煤、地应力与瓦斯压力三因素对煤与突出演化规律综合作用的认识。 展开更多

关键词 煤与瓦斯突出 渗流 煤壳 塑性变形局部化 折迭突变模型

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弹性地基条件下狭窄煤柱岩爆的突变理论分析 被引量：9

11

作者 张勇 潘岳 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1469-1476,共8页

将未采煤层视为弹性地基条件下,运用maple9.5符号运算软件解得岩梁的挠曲线方程。根据能量守恒原理得到的功、能增量平衡关系式,求得岩梁–煤柱系统作准静态形变时的平衡方程——折迭突变模型平衡方程;用折迭突变总势能函数所作的稳定... 将未采煤层视为弹性地基条件下,运用maple9.5符号运算软件解得岩梁的挠曲线方程。根据能量守恒原理得到的功、能增量平衡关系式,求得岩梁–煤柱系统作准静态形变时的平衡方程——折迭突变模型平衡方程;用折迭突变总势能函数所作的稳定性判别表明,岩爆前兆阶段岩梁–煤柱系统处于不稳定平衡状态;煤柱岩爆的条件是Cook刚度准则,该准则可以动态地用煤柱形变增大时所需外界的能量输入率趋于0来表示;计算了煤柱岩爆地震能释放量,阐明煤柱岩爆机制是由于岩梁弹性能释放量超过峰后软化煤柱形变所耗的能量。通过岩梁弹性势能变化率曲线和煤柱耗能曲线,以几何形式描述了所得研究结果。计算表明,未开采煤层刚度变化对岩梁的等效刚度影响微弱。工作面开挖和采空区增大,将显著减小岩梁刚度Ke,对煤柱岩爆有重要影响。 展开更多

关键词 煤柱岩爆 弹性地基 折迭突变模型 能量输入率 稳定性判别 等效刚度

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逆冲断层地震主震的突变理论分析 被引量：2

12

作者 潘岳 赵志刚 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期796-811,共16页

逆冲断层系统作准静态形变时的功、能量增量关系可以分解为关于体积应变能的功能增量关系和关于偏应力能的功能增量关系.采用突变理论方法对逆冲断层系统的偏应力功能量增量关系进行的分析表明:折迭突变模型展示的性状可对逆冲断层地震... 逆冲断层系统作准静态形变时的功、能量增量关系可以分解为关于体积应变能的功能增量关系和关于偏应力能的功能增量关系.采用突变理论方法对逆冲断层系统的偏应力功能量增量关系进行的分析表明:折迭突变模型展示的性状可对逆冲断层地震主震的发震条件、演化过程和若干震后特性作恰当描述.围岩的围压大,最大主应力大,逆冲潜断层面倾角小,围岩切向刚度与断层抗剪强度曲线软化段拐点处斜率的比值小,则震时围岩弹性能释放量大、震级高,断层破裂半错距大,围岩端面位移振幅也大.断层岩体破裂扩容和震时围岩体积应变能释放,增强了前述效应. 展开更多

关键词 逆冲断层 地震 折迭突变模型 弹性能释放量 断层错距

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基于突变理论的冲击地压危险性预测研究 被引量：5

13

作者 郭延华 乔趁 《煤炭工程》 北大核心 2017年第10期115-118,共4页

深部煤岩开采改变了原岩状态,围岩自稳调整过程中产生应力集中,极易发生冲击地压,给矿山安全生产带来极大威胁。文章以彬长煤矿工程为例,在现场取样、实验室常规试验鉴定煤层冲击倾向的基础上,从能量转换的角度出发,通过功能平衡关系建... 深部煤岩开采改变了原岩状态,围岩自稳调整过程中产生应力集中,极易发生冲击地压,给矿山安全生产带来极大威胁。文章以彬长煤矿工程为例,在现场取样、实验室常规试验鉴定煤层冲击倾向的基础上,从能量转换的角度出发,通过功能平衡关系建立了煤岩系统发生冲击地压危险的折迭突变模型,导出了预测冲击地压发生的判据准则。结果表明,该煤矿具有强冲击倾向性,当煤岩系统参数K<1时,有发生冲击地压的危险。 展开更多

关键词 突变理论 折迭突变模型 冲击地压 能量

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岩体动力失稳终止点、能量释放量解析解与图解 被引量：11

14

作者 潘岳 王志强 吴敏应 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1915-1921,共7页

以精确和近似突变模型方式,按Ⅱ体的步调,给出了岩体系统动力失稳弹性能释放量的解析解和图解;将地震、岩爆前后阶段岩体系统稳定性的定性认识提高到定量描述;严格确定了岩体系统弹性能瞬间释放终止点位置,为计算地震效率、研究释放的... 以精确和近似突变模型方式,按Ⅱ体的步调,给出了岩体系统动力失稳弹性能释放量的解析解和图解;将地震、岩爆前后阶段岩体系统稳定性的定性认识提高到定量描述;严格确定了岩体系统弹性能瞬间释放终止点位置,为计算地震效率、研究释放的地震能量级、地震应力降、震后断层错距和围岩弹性应变恢复量提供了科学依据。系统失稳时具备对外界做功的本领,地震波能便是失稳的岩体系统以破坏性方式对环境做功。给出的弹性能释放量图解中蕴涵了丰富的信息量,为确定岩体动力失稳问题的数学模型是折迭突变模型给出有力佐证。 展开更多

关键词 岩体动力失稳 能量释放量 失稳终止点 解析解 图解 折迭突变模型

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岩体系统动力失稳的总势能函数诠释 被引量：7

15

作者 潘岳 纪彩虹 李爱武 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期831-836,共6页

定量阐述了在岩体系统准静态形变路径不同的位置处,系统有不同的总势能;岩体系统动力失稳释放的能量?Π与失稳起始点j、终止点s之间的能量关系为Πs=Πj+△Π,其中△Π<0;发现折迭突变模型势函数的微分是全微分,利用全微分的积分值... 定量阐述了在岩体系统准静态形变路径不同的位置处,系统有不同的总势能;岩体系统动力失稳释放的能量?Π与失稳起始点j、终止点s之间的能量关系为Πs=Πj+△Π,其中△Π<0;发现折迭突变模型势函数的微分是全微分,利用全微分的积分值与路径无关的性质,对在普通试验机上加载发生脆性破坏的岩样,在伺服试验机上通过油缸排油对外界输出能量,使岩样以渐进形式破裂的现象进行阐述。计算表明,油缸排油对外界输出的能量与岩样脆性破坏时系统以动力形式释放的能量相同;利用格林公式算得,系统平衡位置在折迭突变平衡路径上沿直线跳跃时释放的弹性能,等于直线与准静态平衡路径围成面积D的负值。分析表明,处于极限状态的岩体系统,不论是在准静态还是动力失稳的形变增大过程中,系统总势能总是向减小的方向发展。所得结果深化了对岩体动力失稳现象的认识、提高了量化描述水平。 展开更多

关键词 总势能函数 岩体动力失稳 折迭突变模型 全微分 诠释

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