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衰减振荡扰动下砂岩蠕变特性与模型初探
1
作者
杨松
王俊光
+4 位作者
韦忠跟
辛天宇
梁冰
王立轩
任凌冉
《岩土力学》
2025年第11期3485-3500,共16页
开采扰动极易加剧巷道围岩蠕变失稳,其在围岩中的传播方式为衰减振荡扰动。为探究衰减振荡扰动下岩石蠕变特性,以砂岩为研究对象,开展了X射线衍射、核磁共振试验和假三轴蠕变试验。基于试验结果,建立了砂岩离散元数值模型。参数标定结...
开采扰动极易加剧巷道围岩蠕变失稳,其在围岩中的传播方式为衰减振荡扰动。为探究衰减振荡扰动下岩石蠕变特性,以砂岩为研究对象,开展了X射线衍射、核磁共振试验和假三轴蠕变试验。基于试验结果,建立了砂岩离散元数值模型。参数标定结果表明,线性平行黏结模型与Burgers模型相结合的方法,可以模拟岩石的蠕变行为。将正弦扰动函数和指数函数相结合,提出了模拟衰减振荡扰动的函数表达式。通过Fish语言实现了衰减振荡扰动在数值模拟中的施加,模拟了砂岩在衰减振荡扰动下的蠕变过程。模拟结果表明,与无扰动岩样相比,衰减振荡扰动作用下岩样发生加速蠕变的时间更早,蠕变变形量更大。扰动施加前后,裂纹倾角分布由集中转为分散,破坏模式为张拉-剪切复合破坏模式。衰减振荡扰动施加时,岩石蠕变变形呈现类似的衰减振荡趋势,偏应力越大,衰减振荡扰动对岩石变形影响越大。衰减振荡扰动的施加,更容易导致颗粒之间接触键的断裂,加速了能量耗散。将衰减振荡扰动元件和非线性黏塑性体引入到Burgers模型中,建立了改进的Burgers模型,理论曲线与试验数据吻合度较高,该模型能较好地表征衰减振荡扰动下砂岩蠕变过程。
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关键词
衰减振荡扰动
离散元
蠕变特性
Burgers模型
砂岩
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职称材料
题名
衰减振荡扰动下砂岩蠕变特性与模型初探
1
作者
杨松
王俊光
韦忠跟
辛天宇
梁冰
王立轩
任凌冉
机构
辽宁工程技术大学力学与工程学院
出处
《岩土力学》
2025年第11期3485-3500,共16页
基金
国家自然科学基金项目资助(No.52274084、No.52404213)
辽宁省教育厅高校基本科研项目资助(No.LJ232510147004)。
文摘
开采扰动极易加剧巷道围岩蠕变失稳,其在围岩中的传播方式为衰减振荡扰动。为探究衰减振荡扰动下岩石蠕变特性,以砂岩为研究对象,开展了X射线衍射、核磁共振试验和假三轴蠕变试验。基于试验结果,建立了砂岩离散元数值模型。参数标定结果表明,线性平行黏结模型与Burgers模型相结合的方法,可以模拟岩石的蠕变行为。将正弦扰动函数和指数函数相结合,提出了模拟衰减振荡扰动的函数表达式。通过Fish语言实现了衰减振荡扰动在数值模拟中的施加,模拟了砂岩在衰减振荡扰动下的蠕变过程。模拟结果表明,与无扰动岩样相比,衰减振荡扰动作用下岩样发生加速蠕变的时间更早,蠕变变形量更大。扰动施加前后,裂纹倾角分布由集中转为分散,破坏模式为张拉-剪切复合破坏模式。衰减振荡扰动施加时,岩石蠕变变形呈现类似的衰减振荡趋势,偏应力越大,衰减振荡扰动对岩石变形影响越大。衰减振荡扰动的施加,更容易导致颗粒之间接触键的断裂,加速了能量耗散。将衰减振荡扰动元件和非线性黏塑性体引入到Burgers模型中,建立了改进的Burgers模型,理论曲线与试验数据吻合度较高,该模型能较好地表征衰减振荡扰动下砂岩蠕变过程。
关键词
衰减振荡扰动
离散元
蠕变特性
Burgers模型
砂岩
Keywords
attenuation oscillation disturbance
discrete element method
creep characteristics
Burgers model
sandstone
分类号
TU45 [建筑科学]
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作者
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1
衰减振荡扰动下砂岩蠕变特性与模型初探
杨松
王俊光
韦忠跟
辛天宇
梁冰
王立轩
任凌冉
《岩土力学》
2025
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