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岩石非线性黏弹塑性损伤蠕变模型研究
1
作者 陈有亮 肖鹏 +2 位作者 杜曦 王苏然 RAFIG A 《应用力学学报》 北大核心 2025年第1期133-140,共8页
准确描述岩石蠕变行为的各阶段特征对岩石力学与岩体工程的研究具有重要的意义。由于经典元件组合模型不能较好地描述岩石蠕变过程中的非线性特征,基于损伤力学理论及Kachanov蠕变损伤演化规律,通过改进传统的Kelvin模型和村山体模型,... 准确描述岩石蠕变行为的各阶段特征对岩石力学与岩体工程的研究具有重要的意义。由于经典元件组合模型不能较好地描述岩石蠕变过程中的非线性特征,基于损伤力学理论及Kachanov蠕变损伤演化规律,通过改进传统的Kelvin模型和村山体模型,建立起能够描述岩石衰减蠕变阶段和加速蠕变阶段的非线性函数。将弹性体、线性Kelvin体、非线性Kelvin体、损伤黏弹塑性体进行串联,建立能够同时描述岩石瞬时弹性应变、非线性黏弹性应变、非线性黏塑性应变和黏性应变的非线性黏弹塑性损伤蠕变模型,采用Origin软件的Levenberg-Marquardt算法对模型参数进行了辨识,最后通过用不同应力水平下的砂岩单以及三轴压缩蠕变试验,验证该模型的合理性。结果表明:试验曲线和理论曲线的吻合度较高,所建模型不仅能够准确地描述岩石的瞬时弹性应变阶段、等速蠕变阶段的蠕变曲线特征,而且能够较好地描述衰减蠕变阶段和加速蠕变阶段蠕变曲线的非线性特征,验证了该模型的合理性与准确性。 展开更多
关键词 岩石力学 损伤 非线性 加速蠕变 黏弹塑性蠕变模型
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考虑蠕变模型参数空间变异性的高贴坡变形预测
2
作者 胡长明 田明辉 +4 位作者 朱武卫 袁一力 杨晓 柳明亮 侯旭辉 《应用力学学报》 北大核心 2025年第4期850-859,共10页
针对现有边坡变形预测中较少考虑土性参数空间变异性的问题,提出了一种高贴坡变形随机性预测方法。通过分析黄土一维固结蠕变特性,构造了描述其变形特性的半理论半经验蠕变模型,根据重复性试验下的黄土固结蠕变变异性,使用K-L级数展开... 针对现有边坡变形预测中较少考虑土性参数空间变异性的问题,提出了一种高贴坡变形随机性预测方法。通过分析黄土一维固结蠕变特性,构造了描述其变形特性的半理论半经验蠕变模型,根据重复性试验下的黄土固结蠕变变异性,使用K-L级数展开法建立了蠕变模型参数的互相关高斯随机场模型,并结合ABAQUS二次开发,使用MCS-SFEM进行变形预测。对某高贴坡进行变形预测,监测点实测变形的89.06%都在预测变形范围内,预测均值曲线的RMSE、MAPE和R^(2)与双曲线法接近,与BP神经网络模型相差不大,预测方法比之双曲线法能考虑施工期重力变化引起的非线性变形,并以变形限值的方式将工后非线性变形考虑在内,其外延预测也更符合主变形趋势,证明了预测方法的合理性和可靠性。 展开更多
关键词 高贴坡 蠕变模型 空间变异性 蒙特卡罗-随机有限元法 变形预测
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基于分级加载蠕变模型的参数快速标定方法
3
作者 朱丙龙 闫宏业 +3 位作者 毕宗琦 刘晓贺 王瑜鑫 董添春 《铁道建筑》 北大核心 2025年第3期112-119,共8页
蠕变是冻土区铁路路基变形的关键影响因素之一,常通过分级加载蠕变试验来研究冻土蠕变特性。通过曲线拟合方法标定蠕变模型参数前,常需要将冻土分级加载蠕变试验数据通过“陈氏法”转化为分别加载蠕变试验数据,转化过程较为繁琐。以时... 蠕变是冻土区铁路路基变形的关键影响因素之一,常通过分级加载蠕变试验来研究冻土蠕变特性。通过曲线拟合方法标定蠕变模型参数前,常需要将冻土分级加载蠕变试验数据通过“陈氏法”转化为分别加载蠕变试验数据,转化过程较为繁琐。以时间硬化蠕变(Time Hardening Creep,THC)模型为例,对THC模型公式执行与“陈氏法”相逆的操作,推导出了THC模型的分级加载形式。基于此分级加载蠕变模型公式,可直接利用分级加载单轴蠕变试验数据,通过曲线拟合快速标定参数。另外,提供了不同时间单位和应力单位下THC模型参数的变换关系,无需曲线拟合,根据时间和应力单位变化前的参数即可直接标定单位变化后的变换参数。在-0.5、-2.0℃条件下对粗粒土进行了分级加载单轴蠕变试验,基于分级加载THC模型标定了参数,并用拟合参数和变换参数预测了经“陈氏法”转化后的分别加载数据,两种参数预测的相关系数均超过0.9。提出的分级加载THC模型和不同单位下的参数变换关系简化了参数标定流程,实现了参数的快速标定,为冻土地区铁路路基工程的设计和数值模拟提供了有效支持。 展开更多
关键词 铁路路基 蠕变模型 理论分析 冻土 时间硬化 分级加载 分别加载 参数标定
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横观各向同性岩体蠕变模型及参数辨识
4
作者 胡涛涛 高咸超 +1 位作者 王垚 康志斌 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期1351-1360,共10页
为探究软岩蠕变变形特性对围岩应力分布和变形规律的影响,以炭质板岩为研究对象,基于室内试验、理论方法和数值分析改进Nishihara模型,使其能够描述岩石的全程蠕变特性。将改进Nishihara模型拓展为横观各向同性蠕变模型,推导出了横观各... 为探究软岩蠕变变形特性对围岩应力分布和变形规律的影响,以炭质板岩为研究对象,基于室内试验、理论方法和数值分析改进Nishihara模型,使其能够描述岩石的全程蠕变特性。将改进Nishihara模型拓展为横观各向同性蠕变模型,推导出了横观各向同性假定下的三维方程,最后根据三维方程进行蠕变实验数据的拟合与蠕变参数的反演。结果表明,水平层理岩样的蠕变曲线随荷载变化,且水平层理岩样与垂直层理岩样分级蠕变变形呈现出较为明显的各向异性特性,改进Nishihara模型能够很好地适应炭质板岩蠕变曲线的变形特点。横观各向同性蠕变模型的参数值变化充分体现了应力水平对炭质板岩蠕变的影响,验证了改进Nishihara模型的适应性与合理性。 展开更多
关键词 炭质板岩 横观各向同性 蠕变模型 参数辨识方法 三维方程
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考虑时效损伤的砂泥岩填料分数阶蠕变模型
5
作者 陶澄臻 黄海健 +2 位作者 袁后培 江信东 曹利军 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第5期88-97,共10页
水运工程中填料蠕变特性关系到码头地基的长期稳定性,目前鲜有对砂泥岩填料蠕变模型的研究。为构建能较为准确描述砂泥岩填料蠕变特性的本构模型,开展不同配合比条件下的剪切蠕变试验。基于试验成果,确定基础模型,结合Riemann-Liouvill... 水运工程中填料蠕变特性关系到码头地基的长期稳定性,目前鲜有对砂泥岩填料蠕变模型的研究。为构建能较为准确描述砂泥岩填料蠕变特性的本构模型,开展不同配合比条件下的剪切蠕变试验。基于试验成果,确定基础模型,结合Riemann-Liouville型分数阶微积分算子理论和损伤力学理论,构建一个新的考虑时效损伤的分数阶蠕变模型。模型验证分析发现:随着泥岩颗粒含量的增加,砂泥岩填料的长期强度逐渐递减,促进填料损伤的发展;模型四个主要参数η_(α1)、η_(α2)、α_(1)和α_(2)的敏感性从强到弱依次为:η_(α2)、η_(α1)、α_(2)和α_(1);新建模型模拟值与砂泥岩填料试验数据吻合较好,平均R^(2)可达0.99,证明新建模型的可行性和合理性。研究成果可为砂泥岩填料蠕变特性及码头地基长期稳定性研究提供参考。 展开更多
关键词 砂泥岩填料 泥岩颗粒含量 时效损伤 分数阶 蠕变模型
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考虑温度和含水量影响的多年冻土时间硬化蠕变模型及其二次开发
6
作者 朱丙龙 蔡德钩 +3 位作者 闫宏业 毕宗琦 李竹庆 王瑜鑫 《铁道学报》 北大核心 2025年第8期160-170,共11页
应力、温度和含水量是影响多年冻土蠕变行为的关键因素。在现有可考虑应力影响的时间硬化蠕变(THC)模型的基础上,提出考虑应力、温度和含水量影响的改进模型(TWTHC)。通过总结蠕变速率随温度和含水量变化的规律,提出指数型、逆指数型、... 应力、温度和含水量是影响多年冻土蠕变行为的关键因素。在现有可考虑应力影响的时间硬化蠕变(THC)模型的基础上,提出考虑应力、温度和含水量影响的改进模型(TWTHC)。通过总结蠕变速率随温度和含水量变化的规律,提出指数型、逆指数型、高斯型和洛伦兹型温度因子,以及偏移幂函数型和典型幂函数型含水量因子。逆指数型温度因子拟合所有应力和含水量条件下稳定蠕变速率随温度变化曲线的残差平方和(SSE)平均值最小,为2.34×10^(-13)。典型幂函数型含水量因子拟合所有曲线的SSE平均值最小,为4.7604×10^(-13)。选择逆指数型温度因子和典型幂函数型含水量因子与THC模型结合,构建最终的TWTHC模型。通过ABAQUS仿真平台对该模型进行二次开发,并将仿真结果与理论值进行对比。结果表明,TWTHC模型能够较好地拟合不同应力、温度和含水量条件下的室内单轴蠕变试验数据,且二次开发的仿真值与理论值吻合良好。该模型能够有效考虑温度和含水量的影响,为工程应用奠定了基础。 展开更多
关键词 多年冻土 时间硬化蠕变模型 温度 含水量 二次开发
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考虑时效损伤的炭质泥页岩分数阶蠕变模型研究
7
作者 徐心语 胡斌 +2 位作者 董承旺 张红军 李海英 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第1期141-152,共12页
为探究边坡失稳的内在致灾机理,针对软弱夹层这一重要影响因素进行研究。以炭质泥页岩软弱夹层为主要研究对象,进行炭质泥页岩的分级剪切蠕变试验,揭示其蠕变规律,确定了其不同法向应力水平下的长期强度。通过对传统Maxwell体进行改进,... 为探究边坡失稳的内在致灾机理,针对软弱夹层这一重要影响因素进行研究。以炭质泥页岩软弱夹层为主要研究对象,进行炭质泥页岩的分级剪切蠕变试验,揭示其蠕变规律,确定了其不同法向应力水平下的长期强度。通过对传统Maxwell体进行改进,将传统黏性元件替换为分数阶元件,引入考虑时效损伤的黏塑性体,建立考虑时效损伤的炭质泥页岩分数阶蠕变模型;基于1stOpt软件中的优化Levenberg-Marquardt法对炭质泥页岩试验蠕变曲线进行拟合,对模型的准确性进行了验证,并对模型进行参数敏感性分析。研究结果表明:与传统西原模型相比,改进的模型对试验数据有更好的拟合度,能够完整表征炭质泥页岩的减速、等速和加速蠕变阶段,尤其与加速蠕变阶段蠕变曲线的表征高度吻合;蠕变曲线变化由参数γ、A、v控制,材料参数A、v反映了炭质泥页岩的物理力学强度。研究结果可为含炭质泥页岩软弱夹层的边坡稳定性分析提供一定的参考。 展开更多
关键词 边坡失稳 分数阶元件模型 时效损伤 蠕变损伤模型 1stOpt 敏感性分析
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砂岩单轴压缩黏弹塑性分数阶蠕变模型研究 被引量：2
8
作者 何峰 杨松 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1299-1305,共7页
为建立参数少、计算简便、蠕变过程描述准确的蠕变模型,基于岩石力学及分数阶理论,引入分数阶软体元件,将其与弹性、塑性、黏性元件相结合,得到了创新的黏弹塑性蠕变模型,推导蠕变模型的本构方程,并对砂岩单轴压缩蠕变试验数据进行参数... 为建立参数少、计算简便、蠕变过程描述准确的蠕变模型,基于岩石力学及分数阶理论,引入分数阶软体元件,将其与弹性、塑性、黏性元件相结合,得到了创新的黏弹塑性蠕变模型,推导蠕变模型的本构方程,并对砂岩单轴压缩蠕变试验数据进行参数辨识、曲线拟合和对比分析,进而对蠕变模型进行验证。结果表明:引入的分数阶软体元件应变随时间呈幂函数趋势增长,可表征非线性蠕变阶段,详细地分析了弹性元件、塑性元件、黏性元件及分数阶软体元件在蠕变过程中不同阶段发挥的作用;推导得到模型在ε·(t→∞)=0(σ<σ_(s))、ε·(t→∞)>0(σ<σ_(s))、ε·(t→∞)>0(σ≥σ_(s))情况下的本构方程,以及计算简便的参数辨识方法,试验数据拟合曲线的拟合度均在0.9以上,验证了蠕变模型的合理性和科学性;所建立的六参数黏弹塑性分数阶模型能全面地描述蠕变的整个过程,并且与其他模型对比模型参数更少、计算量更小。 展开更多
关键词 分数阶理论 蠕变模型 参数辨识 非线性拟合
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红层泥岩填料蠕变特性及分数阶五元件非线性蠕变模型研究 被引量：2
9
作者 余云燕 杜乾中 +2 位作者 罗崇亮 丁小刚 李永鹏 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1654-1664,共11页
为揭示红层泥岩填料的蠕变力学特性,对甘肃红层泥岩填料开展分级加载三轴CU蠕变试验,分析不同含水率和偏应力水平下红层泥岩填料的轴向蠕变、蠕变速率、应力-应变等时曲线等蠕变特性。基于红层泥岩填料蠕变曲线特征分析,引入分数阶微积... 为揭示红层泥岩填料的蠕变力学特性,对甘肃红层泥岩填料开展分级加载三轴CU蠕变试验,分析不同含水率和偏应力水平下红层泥岩填料的轴向蠕变、蠕变速率、应力-应变等时曲线等蠕变特性。基于红层泥岩填料蠕变曲线特征分析,引入分数阶微积分,构建适用于甘肃红层泥岩填料的分数阶五元件非线性蠕变模型,并对模型参数进行辨识和分析。研究结果表明:甘肃红层泥岩填料存在明显的蠕变特性,呈非线性衰减蠕变,随含水率与偏应力水平增大,蠕变变形明显增大;应力-应变等时曲线呈现出非线性特征,存在明显拐点,甘肃红层泥岩填料的长期强度为瞬时强度的0.6~0.8;所构建的模型可以准确地描述甘肃红层泥岩填料的蠕变特性,对试验结果的拟合效果明显比Burgers和Merchant模型拟合效果好。 展开更多
关键词 红层泥岩填料 三轴CU蠕变试验 蠕变特性 分数阶微积分 非线性蠕变模型
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基于Burger’s蠕变模型的采矿车行驶海底稀软底质下陷研究 被引量：1
10
作者 赵化淋 孙永福 +3 位作者 贾超 卫如春 邓浩 吴滔 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期179-190,共12页
在陆地矿产资源日渐枯竭的今天,深海矿产资源已成为全球各个国家争相开采与利用的焦点,深海采矿车是实现深海矿产资源开采的重要装备。海底稀软底质是一种承载力与抗剪强度极低的特殊底质,在采矿作业中,深海稀软底质的物理力学特性直接... 在陆地矿产资源日渐枯竭的今天,深海矿产资源已成为全球各个国家争相开采与利用的焦点,深海采矿车是实现深海矿产资源开采的重要装备。海底稀软底质是一种承载力与抗剪强度极低的特殊底质,在采矿作业中,深海稀软底质的物理力学特性直接影响采矿车行走的稳定性。文章选取Burger’s接触模型作为深海稀软底质的本构模型,对某海域海底稀软原状土开展室内三轴试验,通过PFC3D颗粒流数值模拟实验对比实际三轴试验,对稀软底质的Burger’s蠕变模型进行参数标定,同时依据标定结果改变相应参数,针对5种不同底质条件的工况,建立海底采矿车的数字仿真模型,模拟各工况下采矿车在不同行驶速度时的下陷深度。结果显示,下陷深度会随行驶速度呈非线性变化,在一定范围内随着行驶速度的增大而减少并逐渐趋于稳定。同时结果还表明,该区域海底稀软底质具有更高的黏粒含量(38.1%~48.4%)、含水率(88.13%~137.79%)和压缩性(压缩系数:1.86~3.73 MPa^(-1),压缩模量:1.26~2.13 MPa),具有更低的密度(1.3~1.5 g/cm^(3))和强度特性(贯入阻力:0.19~1.32 N,黏聚力:3.7~6.9 kPa,内摩擦角:2.4°~3.9°),即承载力较低,蠕变性能较强。本研究在宏观上做了一般的探讨,为类似参数的稀软底质下海底采矿车的运行安全控制提供了较好借鉴与依据。 展开更多
关键词 海底采矿车 海底稀软底质 Burger’s蠕变模型 PFC3D颗粒流
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基于能量守恒原理的巷道混凝土损伤蠕变模型
11
作者 任月敬 阎蕊珍 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第4期76-81,共6页
为了更好地获取深部地下混凝土结构的长期变形特性,采用TAW-2000试验系统开展了混凝土的单轴力学特性和蠕变特性试验,分析了不同应力作用下混凝土的蠕变变形规律以及获得了混凝土的长期强度。在不考虑岩石内部热交换的情况下,由能量守... 为了更好地获取深部地下混凝土结构的长期变形特性,采用TAW-2000试验系统开展了混凝土的单轴力学特性和蠕变特性试验,分析了不同应力作用下混凝土的蠕变变形规律以及获得了混凝土的长期强度。在不考虑岩石内部热交换的情况下,由能量守恒定律重点研究岩石加速蠕变,建立了一维状态下基于能量守恒原理的混凝土损伤蠕变模型。在此基础上,假设深部地下工程中混凝土结构的力学参数和流变参数都是关于时间的函数,构建了基于能量守恒原理的非定常蠕变模型。结果表明:基于能量守恒原理的混凝土损伤蠕变模型可以较好地描述混凝土的蠕变全过程曲线,且模型曲线和试验曲线的相关性系数均在0.95以上,这说明了本文所建立蠕变损伤模型的正确性。该模型不仅准确地反映衰减和稳定蠕变阶段的蠕变特性,也较好地描述了加速蠕变的缺点。 展开更多
关键词 混凝土结构 蠕变特性 能量守恒定律 非定常蠕变模型
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基于一维固结试验的压实黄土蠕变模型 被引量：27
12
作者 葛苗苗 李宁 +2 位作者 郑建国 张继文 朱才辉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3164-3170,3306,共8页
运用高压固结仪对压实黄土进行了长期蠕变试验,试验结果发现,压实黄土有很明显的蠕变变形,蠕变变形占总变形的6%-23%。试样含水率越高,压实度越小,蠕变占总变形的比例也越大,随着应力水平的提高,蠕变占总变形的比例减小。提出了适合描... 运用高压固结仪对压实黄土进行了长期蠕变试验,试验结果发现,压实黄土有很明显的蠕变变形,蠕变变形占总变形的6%-23%。试样含水率越高,压实度越小,蠕变占总变形的比例也越大,随着应力水平的提高,蠕变占总变形的比例减小。提出了适合描述压实黄土变形规律的非线性经验蠕变模型,结合分层总和法,对此模型进行了验证,并运用此模型,研究了不同含水率、不同压实度下黄土高填方工后沉降的变化规律,发现工后沉降与填料压实度和含水率之间符合对数关系。若以工后沉降速率v〈0.1 mm/d为工后沉降稳定标准,则高填方沉降在工后200-650 d稳定,且压实度越高,含水率越低,沉降稳定需要的时间越长。 展开更多
关键词 压实黄土 一维固结试验 蠕变 经验蠕变模型 工后沉降
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单裂隙砂岩蠕变模型参数时间尺度效应及颗粒流数值模拟研究 被引量：11
13
作者 胡波 杨圣奇 +1 位作者 徐鹏 田文岭 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期864-873,共10页
深部高应力环境下硬岩的蠕变变形不可忽略,尤其是裂隙岩体的蠕变变形。为研究含裂隙硬岩的长期蠕变变形行为及蠕变模型,采用高速水射流技术在红砂岩试样中预制了一条贯穿的α=45°单裂隙。确定了该裂隙岩石在围压30 MPa下的三轴压... 深部高应力环境下硬岩的蠕变变形不可忽略,尤其是裂隙岩体的蠕变变形。为研究含裂隙硬岩的长期蠕变变形行为及蠕变模型,采用高速水射流技术在红砂岩试样中预制了一条贯穿的α=45°单裂隙。确定了该裂隙岩石在围压30 MPa下的三轴压缩强度,采用单级加载方式对试样进行长期压缩蠕变试验,蠕变应力水平约为峰值偏应力的80%。试验结果表明:经历539 h(约22 d)的含45°单裂隙红砂岩只出现衰减和稳态蠕变变形,未发生加速蠕变破坏。为描述裂隙岩石的蠕变变形,在Burgers模型基础上基于有效应力原理建立了考虑损伤的蠕变模型。通过最小二乘法得到的蠕变模型参数显示出显著的时间效应,据此提出了考虑时间尺度的损伤蠕变模型,该模型可以描述裂隙岩石在不同时间尺度下的蠕变变形。最后,采用颗粒流程序PFC^(2D)对试样的三轴压缩及蠕变进行了数值模拟,数值计算结果与试验结果吻合程度较高。研究工作为进一步研究裂隙硬岩的蠕变变形和模型提供了一定的参考价值。 展开更多
关键词 裂隙岩石 蠕变模型参数 时间尺度效应 非线性蠕变模型 颗粒流模拟
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化学腐蚀下砂岩蠕变模型的研究 被引量：17
14
作者 王永岩 吕宜美 +2 位作者 肖志娟 臧琳 毛会庆 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1095-1098,共4页
根据砂岩孔隙度动态方程和渗流控制方程,给出了考虑化学腐蚀和渗流的多孔介质有效应力计算方法。计入溶液pH值和有效应力的影响,给出了化学腐蚀下深部砂岩的蠕变方程,并通过化学腐蚀下砂岩单轴蠕变实验,对模型进行了验证。数值模拟采用M... 根据砂岩孔隙度动态方程和渗流控制方程,给出了考虑化学腐蚀和渗流的多孔介质有效应力计算方法。计入溶液pH值和有效应力的影响,给出了化学腐蚀下深部砂岩的蠕变方程,并通过化学腐蚀下砂岩单轴蠕变实验,对模型进行了验证。数值模拟采用Matlab非线性最小二乘估计。结果表明,模型本身的适用性很好。在用模型拟合实验数据的同时,得到了实验数据与模型的拟合曲线和pH值为4、7、10、13,轴压为1、2、3、4、5 MPa下的蠕变参数。 展开更多
关键词 化学腐蚀 砂岩 蠕变模型 孔隙度 有效应力 蠕变参数
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饱和砂性土非线性蠕变模型试验研究 被引量：44
15
作者 张云 薛禹群 +1 位作者 施小清 宋震 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1869-1873,共5页
采用单向压缩试验研究了常州不同含水层饱和砂性土的蠕变特性。试验结果表明,饱和砂性土的变形既与应力有关,也与时间有关。在一定应力作用下,其变形随时间的增加而增加,经过一段时间后才能达到稳定,应变与应力、时间都呈非线性关系。... 采用单向压缩试验研究了常州不同含水层饱和砂性土的蠕变特性。试验结果表明,饱和砂性土的变形既与应力有关,也与时间有关。在一定应力作用下,其变形随时间的增加而增加,经过一段时间后才能达到稳定,应变与应力、时间都呈非线性关系。对试验结果的统计分析表明:用幂函数可以很好地拟合饱和砂性土的应力-应变-时间关系。这一结论有助于更深入地研究长期抽水作用下的地面沉降问题。 展开更多
关键词 饱和砂性土 非线性 蠕变模型
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软黏土的三轴蠕变试验与修正的Singh-Mitchell蠕变模型 被引量：26
16
作者 刘业科 邓志斌 +2 位作者 曹平 黄永恒 林杭 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1440-1446,共7页
为了准确地掌握软黏土的蠕变特性,以湖南省竹城公路路基软黏土为研究对象,采用梯级荷载加载方法进行了室内三轴固结不排水蠕变试验,获得该软黏土蠕变试验数据和曲线。然后采用Singh-Mitchell经验蠕变模型描述该软黏土的蠕变特性,但模型... 为了准确地掌握软黏土的蠕变特性,以湖南省竹城公路路基软黏土为研究对象,采用梯级荷载加载方法进行了室内三轴固结不排水蠕变试验,获得该软黏土蠕变试验数据和曲线。然后采用Singh-Mitchell经验蠕变模型描述该软黏土的蠕变特性,但模型计算结果与试验结果误差较大。分析Singh-Mitchell模型与试验结果产生误差的原因,通过对Singh-Mitchell模型的指数函数部分进行改进以及将原幂函数部分改换成双曲线函数,建立修正的Singh-Mitchell蠕变模型,并将新建立模型的计算结果与试验结果进行比较。研究结果表明:所建立的修正的Singh-Mitchell蠕变模型与试验结果一致性远优于原Singh-Mitchell模型,能更好地描述该软黏土的蠕变特性。 展开更多
关键词 软黏土 蠕变试验 蠕变特性 偏应力 Singh-Mitchell蠕变模型 修正
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岩石试件非线性蠕变模型及其参数确定 被引量：24
17
作者 何峰 王来贵 +1 位作者 于永江 冯美生 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2005年第2期181-183,共3页
以改进的西原模型为基础,结合岩石的应力应变特征,对模型中的粘滞系数进行了改进,推导出的蠕变方程可描述岩石第三阶段的蠕变特性,同时对蠕变模型中的参数进行了确定;并运用MATLAB程序,结合实例作出改进蠕变方程的曲线及蠕变曲面并与通... 以改进的西原模型为基础,结合岩石的应力应变特征,对模型中的粘滞系数进行了改进,推导出的蠕变方程可描述岩石第三阶段的蠕变特性,同时对蠕变模型中的参数进行了确定;并运用MATLAB程序,结合实例作出改进蠕变方程的曲线及蠕变曲面并与通过实验所得曲线进行比较,改进的蠕变方程更能反映岩石的第三阶段蠕变变形。 展开更多
关键词 非线性 蠕变模型 稳定性 蠕变参数
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含水条件下弱胶结软岩蠕变特性及分数阶蠕变模型研究 被引量：22
18
作者 刘家顺 靖洪文 +3 位作者 孟波 王来贵 张向东 杨建军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2609-2618,共10页
含水条件下弱胶结软岩表现出显著的蠕变特性,严重威胁矿山开采和边坡安全。利用GDS HPTAS三轴仪开展弱胶结软岩分级加载蠕变试验,研究不同含水条件下弱胶结软岩蠕变变形特征、蠕变速率特征及蠕变破坏模式。采用稳态蠕变率-应力曲线拐点... 含水条件下弱胶结软岩表现出显著的蠕变特性,严重威胁矿山开采和边坡安全。利用GDS HPTAS三轴仪开展弱胶结软岩分级加载蠕变试验,研究不同含水条件下弱胶结软岩蠕变变形特征、蠕变速率特征及蠕变破坏模式。采用稳态蠕变率-应力曲线拐点法确定了弱胶结软岩长期强度并分析了长期强度随含水率的变化规律。引入分数阶微积分理论,用Abel黏壶替代Kelvin模型中的黏壶元件,塑性元件替代弹性元件,建立了可以描述加速蠕变的四元件分数阶弱胶结软岩蠕变模型。采用Trust-Region法对蠕变试验结果进行反演分析得到模型参数并分析了模型参数与含水率和加载应力的关系,探讨了含水率和加载应力条件对弱胶结软岩蠕变特征的影响规律。模型计算结果与试验值吻合度较高,说明四元件分数阶蠕变模型可以较为准确地反映含水条件下弱胶结软岩全过程蠕变曲线特征。 展开更多
关键词 弱胶结软岩 分数阶微积分 蠕变模型 长期强度 GDS HPTAS三轴仪
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煤岩蠕变模型与破坏特征试验研究 被引量：30
19
作者 陈绍杰 郭惟嘉 杨永杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2595-2598,2622,共5页
在MTS岩石伺服试验机上对山东某矿3煤进行了短时流变试验,并对试验结果进行了分析。结果表明:该煤岩蠕变门槛系数为0.915、流变系数为0.383;煤岩流变破坏呈现空间不均匀性,整体以塑性破坏为主,但存在剪切主导破坏面;煤岩流变过程中有微... 在MTS岩石伺服试验机上对山东某矿3煤进行了短时流变试验,并对试验结果进行了分析。结果表明:该煤岩蠕变门槛系数为0.915、流变系数为0.383;煤岩流变破坏呈现空间不均匀性,整体以塑性破坏为主,但存在剪切主导破坏面;煤岩流变过程中有微破裂破坏即损伤存在,并且这种损伤在较低的应力水平就有所发生,大量微破坏的积累与贯通导致了煤岩试件破坏;煤岩蠕变过程中不仅存在损伤软化,而且存在蠕变硬化,蠕变的过程取决于这两种机制竞争的综合结果;可以用3次多项式经验蠕变模型较好地描述该煤岩的蠕变特性,西原模型可以较好地描述该煤岩的初始蠕变和等速蠕变阶段,但不能描述加速蠕变阶段。 展开更多
关键词 煤岩 短时蠕变试验 破坏特征 微破裂 蠕变模型
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尾砂胶结充填体蠕变模型及在FLAC^(3D)二次开发中的实验研究 被引量：16
20
作者 赵奎 何文 +2 位作者 熊良宵 杨欣 王晓军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期112-116,共5页
关于岩石蠕变特性的研究已有诸多成果,但对胶结充填体的蠕变特性还缺乏系统地研究。在室内充填体单轴蠕变试验的基础上,利用Hoek-Kelvin模型表征充填体的蠕变特性,运用粒子群优化算法,对选用的蠕变模型的参数进行辨识,并研究各蠕变参数... 关于岩石蠕变特性的研究已有诸多成果,但对胶结充填体的蠕变特性还缺乏系统地研究。在室内充填体单轴蠕变试验的基础上,利用Hoek-Kelvin模型表征充填体的蠕变特性,运用粒子群优化算法,对选用的蠕变模型的参数进行辨识,并研究各蠕变参数对应力水平的敏感程度。研究结果表明,在不同分级应力水平加载下,弹性模量EH和黏滞系数η变化较小,而参数EK对应力水平变化较敏感。利用FLAC3D软件二次开发所建立的蠕变模型,用开发的模型进行分级加载蠕变的数值模拟,计算结果与试验数据吻合。 展开更多
关键词 胶结充填体 蠕变模型 粒子群优化算法 FLAC3D
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