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泥质粉砂岩粒度分形特征及其与抗剪强度参数的关系
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作者 李东 杜俊 +1 位作者 刘磊 熊治茗 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2025年第1期37-45,共9页
泥质粉砂岩堆石料剪切力学特性与分形特征的相关性研究对排土场边坡稳定性具有重要意义。目的为探究不同粗粒含量下泥质粉砂岩堆石料力学响应特性,并探讨其与分形维数的相关性,方法以不同粗粒含量堆石料为研究对象,开展室内直剪试验,分... 泥质粉砂岩堆石料剪切力学特性与分形特征的相关性研究对排土场边坡稳定性具有重要意义。目的为探究不同粗粒含量下泥质粉砂岩堆石料力学响应特性,并探讨其与分形维数的相关性,方法以不同粗粒含量堆石料为研究对象,开展室内直剪试验,分析土体在不同粗粒含量下抗剪强度参数与分形维数之间的相关性并揭示其力学响应机理。结果结果表明:泥质粉砂岩堆石料抗剪强度受粗粒含量影响显著,相同垂直压力下堆石料抗剪强度随粗粒含量增加而增大,以垂直压力2000 kPa为例,粗粒含量由20%增加到80%,其抗剪强度增幅19.66%。抗剪强度参数与粗粒含量密切相关,随着粗粒含量增加,黏聚力减小,内摩擦角增大,内摩擦角受粗粒含量影响更显著。分形维数随着粗粒含量增大呈减小趋势,它可表征堆石料颗粒级配组成及不均匀特征,当分形维数为1.887~2.631时,表明堆石料为级配良好的土体。分形维数与粗粒含量和抗剪强度参数之间存在相关性,分形维数与黏聚力呈正相关,与粗粒含量和内摩擦角均呈负相关。结论粗粒含量对泥质粉砂岩堆石料的力学性质影响显著,同时分形维数可作为评价堆石料级配和不均匀特征的重要参数。 展开更多
关键词 泥质粉砂岩 粗粒含量 直剪试验 剪切特性 粒度分形
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不同沉积环境下沉积物的粒度分形特征的对比研究 被引量:70
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作者 陈冬梅 穆桂金 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2004年第1期47-51,共5页
通过计算主要来自干旱地区已知成因环境的 8组代表性沉积物的分维值 ,可以发现并不是所有的沉积物粒度都能获得有实际物理意义的分维值 ,如塔克拉玛干沙漠风成砂、洛川马兰黄土及塔里木河洪泛平原沉积物的分维值都小于 2 ,使其分维值失... 通过计算主要来自干旱地区已知成因环境的 8组代表性沉积物的分维值 ,可以发现并不是所有的沉积物粒度都能获得有实际物理意义的分维值 ,如塔克拉玛干沙漠风成砂、洛川马兰黄土及塔里木河洪泛平原沉积物的分维值都小于 2 ,使其分维值失去了实际的物理意义 ,但是将分维值作为一种沉积物粒度分析参数 ,失去实际物理意义的分维值仍具有与部分传统粒度参数的相关关系 ;粒度分维具有明显的区域性特征 ,不同区域同种成因类型沉积物的分维值可能相差甚大。将分维值与传统粒度参数进行对比 :分维值 (D)与平均粒径 (Mz ,换算成 φ值 )可能存在有条件的弱相关关系 ,但并不总是前人所说的正比关系 ;分维值与标准偏差 (σ1)则明显呈正比关系。 展开更多
关键词 沉积环境 沉积物 粒度分形 分维
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瓦斯突出煤体的粒度分形研究 被引量:4
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作者 吕绍林 何继善 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 1999年第2期46-48,共3页
煤与瓦斯突出是含气多孔固体介质的力学破坏过程,煤体结构破坏是这一力学过程的物质基础和必要的介质条件。通过首次研究相同破坏条件下的煤体结构类型的分形特征及分形维数与瓦斯突出参数的关系,为从更深层次上认识瓦斯突出煤体和非... 煤与瓦斯突出是含气多孔固体介质的力学破坏过程,煤体结构破坏是这一力学过程的物质基础和必要的介质条件。通过首次研究相同破坏条件下的煤体结构类型的分形特征及分形维数与瓦斯突出参数的关系,为从更深层次上认识瓦斯突出煤体和非突出煤体和采用瓦斯突出煤体分布探测技术进行瓦斯突出预测提供理论基础。 展开更多
关键词 瓦斯突出 煤体 粒度分形 瓦斯突出预测 矿井瓦斯
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硅酸盐水泥调剖剂粒度分形维及其与封堵性能的关系评价 被引量:6
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作者 吴天江 平郁才 赵燕红 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第5期93-96,9-10,共4页
基于粗集料粉体颗粒的Fuller堆积模型及分形理论,评价了4种硅酸盐水泥调剖剂实测和模型计算的粒度分布分形维及其与封堵性能的关系。结果表明,测试粒度分布与Fuller法计算结果均有偏差,粗颗粒比细颗粒的含量高。测试的4种样品粒度分布... 基于粗集料粉体颗粒的Fuller堆积模型及分形理论,评价了4种硅酸盐水泥调剖剂实测和模型计算的粒度分布分形维及其与封堵性能的关系。结果表明,测试粒度分布与Fuller法计算结果均有偏差,粗颗粒比细颗粒的含量高。测试的4种样品粒度分布分形维2.079 4~2.233 3,小于Fuller法计算结果拟合得到的分形维数2.6。4种样品空隙率62.46%~65.01%,固化抗压强度22.1~25.5 MPa,硅酸盐水泥调剖剂颗粒粒度分布分形维数越大,其空隙率越小,颗粒堆积结构越紧密,固化后的抗压强度越高,调剖的封堵能力和抗后续注入水冲刷能力越强。调剖工程设计中,可将测算的粒度分布及分形维数作为硅酸盐水泥调剖剂种类选择、封堵性能评价的参考依据。 展开更多
关键词 硅酸盐水泥调剖剂 粒度分布分形 封堵性能 抗压强度 空隙率
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饱和级配破碎泥岩压实与粒度分布分形特征试验研究 被引量:27
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作者 郁邦永 陈占清 +2 位作者 吴疆宇 李樯 丁其乐 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1887-1894,共8页
通过饱和级配破碎泥岩的压实试验,得到了不同级配下试样轴向位移和粒度分布分形维数随轴向应力变化曲线,分析了Talbol幂指数对饱和破碎泥岩压实变形与粒度分布的影响规律,建立了一种饱和破碎泥岩压缩模量与轴向应力的关系式。试验结果表... 通过饱和级配破碎泥岩的压实试验,得到了不同级配下试样轴向位移和粒度分布分形维数随轴向应力变化曲线,分析了Talbol幂指数对饱和破碎泥岩压实变形与粒度分布的影响规律,建立了一种饱和破碎泥岩压缩模量与轴向应力的关系式。试验结果表明,饱和破碎泥岩的压实过程可分为2个阶段,即0~4 MPa的快速变形阶段和4 MPa后的缓慢变形阶段。其中,约80%的变形发生在快速变形阶段。轴向位移、压缩模量与粒度分布分形维数均可用轴向应力的指数函数拟合。相同轴向应力下,Talbol幂指数越大,试样轴向位移越大,粒度分布分形维数越小。轴向应力大于8 MPa后,各级配试样的粒度分布分形维数相差很小,且随着轴向应力的进一步增大,各级配试样的分形维数差异将继续减小,最终,分形维数将趋于一致。在加载初期,试样压实变形主要以岩石颗粒移位为主;而在加载后期,试样的压实变形则以颗粒破碎为主。 展开更多
关键词 饱和破碎泥岩 级配 Talbol幂指数 粒度分布分形维数 轴向应力
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基于分形理论的堆石料级配设计方法 被引量:50
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作者 朱晟 邓石德 +1 位作者 宁志远 王京 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1151-1155,共5页
根据分形理论,推导了堆石料级配的分形分布公式。利用6座心墙坝和5座200 m级面板坝工程的现场级配检测资料进行验证,相关系数基本在0.95以上,吻合较好;相对于不均匀系数Cu和曲率系数C_c指标,粒度分形维数可以更客观地反映堆石料填筑级... 根据分形理论,推导了堆石料级配的分形分布公式。利用6座心墙坝和5座200 m级面板坝工程的现场级配检测资料进行验证,相关系数基本在0.95以上,吻合较好;相对于不均匀系数Cu和曲率系数C_c指标,粒度分形维数可以更客观地反映堆石料填筑级配平均特性;对英安岩、凝灰岩和混合岩等不同母岩特性的缩尺堆石料进行了室内干密度试验研究,同时结合水布垭等4座大坝原级配堆石料的检测资料,研究了级配(粒度分形维数)与压实干密度的关系,认为级配是影响堆石料压实性能的主要因素;利用粗粒土级配的Cu,C_c与分形维数的关系,首次提出了堆石料、过渡料等大粒径筑坝材料的良好级配范围,其粒度分形维数在2.22~2.63之间。研究结论可为堆石料的级配设计与优化提供依据。 展开更多
关键词 堆石坝 级配 粒度分形维数 干密度
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一种新的粒度指标:沉积物粒度分维值及其环境意义 被引量:67
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作者 柏春广 王建 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期234-239,共6页
根据分形理论 ,对 10 0 0个不同类型沉积物样品的粒度分形结构及其分维值作了定量计算。结果表明 :各类型沉积物都具有良好的统计自相似性 ,并且各自有着不同的分维值。粒度分维值的大小与分选好坏密切相关。没有经过外力搬运与分选的... 根据分形理论 ,对 10 0 0个不同类型沉积物样品的粒度分形结构及其分维值作了定量计算。结果表明 :各类型沉积物都具有良好的统计自相似性 ,并且各自有着不同的分维值。粒度分维值的大小与分选好坏密切相关。没有经过外力搬运与分选的风化破碎物质 (碎屑物 )——断层泥、冻土的粒度分维值接近于碎形体的分维值 2 .6 0左右 ;经过外力搬运但分选作用较弱的冰碛物、水石流、泥石流堆积物的粒度分维值也接近 2 .6 0 ;而经过强烈外力分选作用的河床、湖泊沉积物、潮滩及海底沉积物的分维值明显偏小。鉴于此 ,本文认为分维值可以作为沉积物类型判别的重要参数之一。 展开更多
关键词 粒度指标 沉积物 粒度分维值 分形理论 粒度分形结构 湖泊沉积物 海底沉积物 河床 潮滩
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煤泥水絮凝过程絮体颗粒的分形特征研究 被引量:4
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作者 焦小淼 刘文礼 +2 位作者 张振亚 杨宗义 刘秀 《煤炭工程》 北大核心 2016年第3期126-129,共4页
为研究煤泥水絮凝过程絮体颗粒的分布特征,根据分形理论建立了絮体粒度分布的分形表达式。研究发现在双对数坐标下,絮体颗粒的累积分布函数与粒径之间呈直线关系,表明絮体的粒度分布具有分形特征;絮体的粒度分形维数可定量评价絮凝过程... 为研究煤泥水絮凝过程絮体颗粒的分布特征,根据分形理论建立了絮体粒度分布的分形表达式。研究发现在双对数坐标下,絮体颗粒的累积分布函数与粒径之间呈直线关系,表明絮体的粒度分布具有分形特征;絮体的粒度分形维数可定量评价絮凝过程中絮体颗粒的分布特征;粒度分形维数D和平均粒径Dave之间是负相关的关系,且各粒级含量对其影响较大,粒级范围相同时,细粒级所占的比例越大,对应的粒度分形维数越大。 展开更多
关键词 分形理论 煤泥絮体 粒径分布 粒度分形维数 絮凝过程
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粗粒土颗粒破碎多重分形特性研究 被引量:2
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作者 张新民 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2020年第5期120-126,共7页
粗粒土的颗粒破碎影响其强度、刚度和变形,故引入分形理论量化破碎程度。依据粒度分形曲线存在折线性,阐释界限粒组含义,提出以界限粒径为限,分段概化土体多重分形特征,计算其多重分形维数D(r),总结D(r)增量变化规律,建立增量计算模型,... 粗粒土的颗粒破碎影响其强度、刚度和变形,故引入分形理论量化破碎程度。依据粒度分形曲线存在折线性,阐释界限粒组含义,提出以界限粒径为限,分段概化土体多重分形特征,计算其多重分形维数D(r),总结D(r)增量变化规律,建立增量计算模型,量化颗粒破碎程度。理论及试验分析表明:等效替代缩尺方法减小D(r),对界限粒径影响不显著,缩尺前后颗粒分形特性保持一致;不同尺寸颗粒破碎概率不同,粗粒段破碎概率高于细粒段破碎概率。细粒段D(r)增量随干密度的增加先缓慢增大后急剧增大,随围压增大而减小,其增量与干密度及围压为指数函数关系;粗粒段D(r)增量随干密度增加先增大后减小,其增量与干密度及围压呈高次非线性规律。据此建立考虑干密度及围压影响的D(r)增量模型,用MatLab作多元非线性回归分析求解系数,对比模型值与试验值分布规律,分析其残差置信度。研究结果表明模型结构合理,可为评价粗粒土多重分形特性及量化颗粒破碎效应提供一种简便有效的方法,可提高粗粒土工程应用科学性及可靠程度。 展开更多
关键词 粗粒土 颗粒破碎 多重分形特性 界限粒组 粒度分形曲线
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考虑间断级配的破碎矸石压实和再破碎研究 被引量:6
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作者 张天军 王小军 +2 位作者 庞明坤 张硕 王飞 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期314-326,共13页
级配结构是影响破碎矸石压实和再破碎特征的重要因素,而级配矸石的压实和再破碎特征直接决定了采空区充填质量和效果。首先,采用分级加载方式对连续级配和间断级配的破碎矸石进行侧限单轴压缩试验;基于试验结果,研究轴向应力和级配共同... 级配结构是影响破碎矸石压实和再破碎特征的重要因素,而级配矸石的压实和再破碎特征直接决定了采空区充填质量和效果。首先,采用分级加载方式对连续级配和间断级配的破碎矸石进行侧限单轴压缩试验;基于试验结果,研究轴向应力和级配共同影响下的压实变形参数、再破碎参数的变化规律,分析再破碎后颗粒的粒径分布和分形特征。然后,以级配压实-破碎—分形演化为研究路线,建立分别表征压实和分形特征的压实度增量与分形维数之间的关系式,以及分别表征压实和再破碎特征的应变与分形维数增量之间的关系式,并论证关系式中参数的物理意义,探讨级配矸石压实和再破碎过程之间的内在关系。研究结果表明:根据压缩模量变化规律及其不同阶段的压实变形机理,可将不同级配破碎矸石压实阶段划分为快速压实、缓慢压实和稳定压实3个阶段,颗粒再破碎后的粒径分布特征表明颗粒的再破碎主要发生在缓慢压实阶段;本文提出的关系式较好地描述了级配破碎矸石的压实—再破碎全过程,可反映不同级配矸石在压实和再破碎过程中的稳定性,可为采空区精准充填及其预防提供理论依据。 展开更多
关键词 连续级配 间断级配 破碎矸石 压实 粒度分形
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