跨断层切顶卸压自成巷顶板变形机理及控制技术研究 被引量：2

1

作者 郭志飚 赵元欣 +3 位作者 杨东山 高敬威 尹松阳 蒯孝辉 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期14-28,共15页

针对跨断层切顶卸压自成巷顶板变形大不易支护的问题,以棋盘井煤矿东区11101工作面运输巷为工程背景,探究跨断层切顶卸压自成巷顶板变形机理,研究“切顶卸压+恒阻锚索”支护对跨断层切顶卸压自成巷顶板变形的控制效果。建立力学分析模... 针对跨断层切顶卸压自成巷顶板变形大不易支护的问题,以棋盘井煤矿东区11101工作面运输巷为工程背景,探究跨断层切顶卸压自成巷顶板变形机理,研究“切顶卸压+恒阻锚索”支护对跨断层切顶卸压自成巷顶板变形的控制效果。建立力学分析模型研究断层及切顶卸压自成巷顶板各相关参数对巷道直接顶应力的影响,将切顶卸压自成巷顶板变形过程划分为4个阶段,研究巷道顶板各阶段及总垂直位移量计算方法并给出计算公式,并将相关参数代入公式求解跨断层切顶卸压自成巷顶板垂直位移量;利用3DEC数值模拟软件建立跨断层切顶卸压自成巷数值计算模型,研究断层附近巷道顶板应力应变演化规律及恒阻锚索控制效果,研究结果表明:数值模拟上下盘巷道顶板变形数据与理论分析所得数据结果误差分别为1.14%、4.04%;恒阻锚索能够有效减小巷道顶板变形,与未使用恒阻锚索模型相比,上盘巷道切缝侧顶板垂直位移量减小至16.8%,下盘巷道切缝侧顶板垂直位移量减小至50.7%;上下盘巷道顶板在工作面回采过巷道测点断面过程中出现不同程度的应力集中,其中上盘巷道顶板的垂直应力集中值大于下盘巷道,分别为5.72 MPa和4.48 MPa;恒阻锚索通过减缓断层附近巷道顶板变形速率,待巷旁碎石帮充填完成后与碎石帮共同对巷道顶板变形进行控制;将11101工作面运输巷围岩位移监测数据与理论模型计算结果相比较,误差均在10%以内,证明“切顶卸压+恒阻锚索”支护方式对跨断层巷道顶板变形具有良好的控制效果。 展开更多

关键词 切顶卸压 跨断层开采 3DEC 顶板变形 应力应变演化 恒阻锚索

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切缝法测定水泥混凝土路面残余应力数值模拟分析 被引量：4

2

作者 权磊 田波 +2 位作者 牛开民 李新凯 冯德成 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期118-125,共8页

残余应力和固化翘曲的存在使得水泥混凝土路面(机场道面)的开裂模式向多样化发展,对路面长期服役行为产生深远影响。利用切缝过程中板表面应变释放历史确定板内初始应力和残余应力的方法尚处于初步阶段。通过建立三维有限元模型,对切缝... 残余应力和固化翘曲的存在使得水泥混凝土路面(机场道面)的开裂模式向多样化发展,对路面长期服役行为产生深远影响。利用切缝过程中板表面应变释放历史确定板内初始应力和残余应力的方法尚处于初步阶段。通过建立三维有限元模型,对切缝过程中板的响应进行数值模拟,系统分析不同测点位置、边界约束方式、地基刚度、板厚、切缝间距、切缝深度、温度场构成方式等工况组合下的混凝土板上表面的应力、应变释放规律。在此基础上提出基于干切缝法的水泥混凝土板全深度绝对应力和残余应力分布预估方法,以深距比综合考虑切缝间距、切缝深度对应力、应变释放规律的影响,以应变释放极限值考虑板的大小、厚度、温度场构成方式、下卧层刚度等因素对应变释放过程的影响,给出表征混凝土板表面应变释放规律的基函数及其参数取值。最后,通过足尺大板数值算例验证该方法的可靠性,建议试验过程中将切缝深距比终值定在1.0~1.5范围内,同时尽量不要选择切缝厚距比小于1.25的切缝方案。 展开更多

关键词 水泥混凝土路面 残余应力 切缝法 应力应变释放 深距比 数值模拟

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龙门山矿区套孔应力解除法测定原岩应力 被引量：10

3

作者 饶运章 钟健 +3 位作者 桂旺华 袁海平 韦章能 朱丽刚 《有色金属科学与工程》 CAS 2013年第3期68-72,共5页

为优化龙门山矿区开采顺序和巷道设计,原岩应力测量非常必要.文中详细介绍了应用套孔应力解除法测定矿山原岩应力,对龙门山矿区原岩应力进行了实际测定,得到了矿区原岩应力大小、方向等参数及其分布规律,结果显示:矿区原岩应力随深度增... 为优化龙门山矿区开采顺序和巷道设计,原岩应力测量非常必要.文中详细介绍了应用套孔应力解除法测定矿山原岩应力,对龙门山矿区原岩应力进行了实际测定,得到了矿区原岩应力大小、方向等参数及其分布规律,结果显示:矿区原岩应力随深度增加而增大,水平应力为最大主应力,主应力方向与巷道走向基本一致,巷道设计合理. 展开更多

关键词 原岩应力测定 套孔应力解除法 空心包体应变计

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振动时效的振动力学分析 被引量：17

4

作者 许旸 李庆本 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期79-82,共4页

针对振动时效的实际情况和材料动态力学行为的特点 ,对以往研究中一些未加深入研究的基本问题作振动力学分析。对构件共振时的屈服极限、剪切变形以及转动惯量和子结构的作用进行考察 ,以期为振动时效机理和工艺基础研究提供部分理论上... 针对振动时效的实际情况和材料动态力学行为的特点 ,对以往研究中一些未加深入研究的基本问题作振动力学分析。对构件共振时的屈服极限、剪切变形以及转动惯量和子结构的作用进行考察 ,以期为振动时效机理和工艺基础研究提供部分理论上的支持。实际观察分析认为 ,在动态情况下 ,材料拉伸屈服极限大于静态下的屈服极限 1～ 2倍。若想使残余应力与有限的动应力叠加达到动态屈服极限成为不可能 ,而在动态情况下剪切屈服极限较低 ,所以在振动时 ,应力松弛是由于残余应力、剪切应力和拉压应力的剪切应力分量共同作用的结果。 展开更多

关键词 振动时效 应变率效应 动态屈服极限 剪切变形

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振动时效对NiTi记忆合金回复特性与相变行为的影响 被引量：1

5

作者 姜大强 崔立山 +1 位作者 郑雁军 蒋小华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期141-144,共4页

研究了振动时效对约束态下NiTi形状记忆合金的力学性能与相变行为的影响,用自制的拉伸机测试了振动与未振动NiTi合金在自由加热过程中的回复应变,用万能拉伸实验机测试了NiTi合金的力学性能,用DSC测试了NiTi合金的相变行为。结果表明,... 研究了振动时效对约束态下NiTi形状记忆合金的力学性能与相变行为的影响,用自制的拉伸机测试了振动与未振动NiTi合金在自由加热过程中的回复应变,用万能拉伸实验机测试了NiTi合金的力学性能,用DSC测试了NiTi合金的相变行为。结果表明,随着振动幅度的增加,NiTi合金丝在自由加热过程中输出的两段回复应变减小;随着振动时间的延长,NiTi合金输出的回复力减小,最多约80MPa。DSC结果表明约束态振动后再变行马氏体逆相变温度升高,相变潜热减小,而继承变形马氏体和热诱发马氏体相变潜热增加。所有结果均直接或间接表明,振动时效降低了NiTi形状记忆合金产生的回复力。这可能是由于振动在NiTi合金中产生了微观塑性变形,降低了回复力。 展开更多

关键词 振动时效 回复应变 回复力 NITI 形状记忆合金

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基于应变振型的振动时效激振频率的确定方法与实验研究 被引量：3

6

作者 顾邦平 胡雄 +2 位作者 杨振生 赖金涛 潘龙 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期259-264,280,共7页

为了获得较为理想的振动时效效果,提出基于应变振型的振动时效激振频率的确定方法。采用ANSYS有限元软件,对构件进行数值模态分析,通过分析应变振型和残余应力的分布规律,确定了基于应变振型的振动时效激振频率的确定方法和步骤,并在此... 为了获得较为理想的振动时效效果,提出基于应变振型的振动时效激振频率的确定方法。采用ANSYS有限元软件,对构件进行数值模态分析,通过分析应变振型和残余应力的分布规律,确定了基于应变振型的振动时效激振频率的确定方法和步骤,并在此基础上进行了振动时效的实验研究,验证该方法的提出对振动时效效果改善的有效性。结果表明:对于激振频率的选择应以构件表面的残余应力分布为依据,共振应变函数ψr为准则;通过该方法合理选择振动时效的激振频率,能够获得较为理想的振动时效效果。基于应变振型的振动时效激振频率的确定方法的提出,为振动时效激振频率的确定提供了技术思路,改善了振动时效的效果,具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 振动时效 激振频率 应变振型 残余应力 共振应变函数

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基于应力功恒等法的振动时效研究 被引量：3

7

作者 胡永会 吴运新 郭俊康 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2010年第6期27-33,共7页

振动时效主要用于消减构件的残余应力,本质上类似于应力松弛,应变变程恒定的情况下峰值应力随周期减小。材料发生应力松弛的部分为应力集中区,振动时效过程中产生局部塑性应变。针对如7075高强铝合金幂次硬化材料,可以采用基于等效线弹... 振动时效主要用于消减构件的残余应力,本质上类似于应力松弛,应变变程恒定的情况下峰值应力随周期减小。材料发生应力松弛的部分为应力集中区,振动时效过程中产生局部塑性应变。针对如7075高强铝合金幂次硬化材料,可以采用基于等效线弹性模型的应力功恒等法近似计算材料的局部应力和应变变程,以弥补实验过程需要测量但不易获得的重要数据。计算得到的应力-应变曲线与流变塑性理论公式推导的结果及其它研究者通过模型仿真得到的结果相似,表明应力功恒等法应用于振动时效分析具有计算简单,准确实用的特点,对工程实践有一定的参考价值和指导作用。 展开更多

关键词 振动与波 振动时效 残余应力 应变变程 等效线弹性模型 应力功恒等法

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隧道分级让压支护作用下围岩弹塑性变形全过程解析 被引量：18

8

作者 董建华 徐斌 +1 位作者 吴晓磊 连博 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2123-2135,共13页

为了解决高地应力软岩隧道支护结构失效等问题,基于合理释放围岩应力、减小支护结构受力等原理,提出了液压式隧道分级让压支护结构。考虑开挖面的空间效应及围岩应变软化条件,通过分析虚拟支护力的衰减规律,建立了围岩压力、虚拟支护力... 为了解决高地应力软岩隧道支护结构失效等问题,基于合理释放围岩应力、减小支护结构受力等原理,提出了液压式隧道分级让压支护结构。考虑开挖面的空间效应及围岩应变软化条件,通过分析虚拟支护力的衰减规律,建立了围岩压力、虚拟支护力与支护反力的静力平衡方程,研究了各阶段支护结构与围岩的协同作用,得到了围岩在支护结构变形全过程的位移与应力变化关系,揭示了该支护结构的支护效果。通过算例分析与数值模拟,结果表明:围岩应力在两次让压阶段显著释放,围岩变形特点与结构让压特性保持一致;理论计算值与模拟值的变化趋势一致,验证了理论分析的合理性;所提出结构能有效释放围岩应力,减小支护结构受力,避免了支护结构的屈服破坏,解决了高地应力软岩隧道支护难题,为该支护结构的应用与发展提供了理论支持。 展开更多

关键词 隧道工程 应力释放 全过程解析 虚拟支护力 应变软化

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小孔径圆锥式孔底套芯应力解除法及试验研究 被引量：1

9

作者 赵善坤 高桂云 +4 位作者 王成虎 张宁博 刘一民 侯正阳 刘香兰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期74-83,共10页

为测试地下空间原地应力状态,研发了小孔径圆锥式孔底套芯地应力测试的孔底应变计,并开展了室内岩样的加载、卸载实验,验证了其测试结果可靠性。首先对孔底应变套芯应力测试方法的原理进行了简要介绍;然后针对煤矿巷道、隧道硐室等地下... 为测试地下空间原地应力状态,研发了小孔径圆锥式孔底套芯地应力测试的孔底应变计,并开展了室内岩样的加载、卸载实验,验证了其测试结果可靠性。首先对孔底应变套芯应力测试方法的原理进行了简要介绍;然后针对煤矿巷道、隧道硐室等地下空间小孔径钻孔情况下的原地应力的快速测量要求,研发了直径为47 mm的小孔径圆锥式孔底应变计,并研制了配套的圆锥形钻头;最后开展了室内真三轴试验机加载和卸载实验,依据我国主要地区的应力比情况,设计了24种加载、卸载工况的实验,并对实验结果进行了分析处理。实验研究表明:研制的小孔径圆锥式孔底应变计可以方便的实现孔底安装与黏接;应用该应变计和多通道数字应变仪可以连续记录到加、卸载过程中的应变变化;依据记录的加载、卸载稳定阶段应变值,结合圆锥式孔底套芯应力解除测试方法的原理,采用MATLAB程序开展最小二乘求解可以反演得到施加的应力量值;通过室内12组不同应力比的加、卸载实验,得到24组应力反演结果,其相对误差绝对值均在50%以内,平均相对误差(绝对值)在18%以内,其中,S_(1)平均相对误差(绝对值)在17%左右,S_(2)平均相对误差(绝对值)在18%左右。通过实验研究,验证了该方法的可行性,为小孔径圆锥式孔底套芯地应力测试的应用与推广提供了理论及室内实验支撑。 展开更多

关键词 套芯应力解除法 圆锥式孔底应变计 孔底应变 原地应力 三维应力测量

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麦垛山矿井副立井上段井壁冻胀压力监测方案研究

10

作者 侯世占 《煤炭工程》 北大核心 2017年第2期36-38,42,共4页

为了保证麦垛山矿井副立井井筒上段井壁不受下段井壁冻结期影响,对上段井壁冻胀压力进行监测。该方案利用专用冻胀压力测量管实现,在井壁外侧卸压孔内布置冻胀压力传感器,并在井壁表面预先埋设应变计,根据应力解除前后的应力变化和井壁... 为了保证麦垛山矿井副立井井筒上段井壁不受下段井壁冻结期影响,对上段井壁冻胀压力进行监测。该方案利用专用冻胀压力测量管实现,在井壁外侧卸压孔内布置冻胀压力传感器,并在井壁表面预先埋设应变计,根据应力解除前后的应力变化和井壁混凝土的弹性模量计算井壁的表面应力。通过及时掌握冻胀作用在井壁上的压力变化,为麦垛山矿井副立井井筒的安全、顺利施工提供保障。 展开更多

关键词 上段井壁 冻胀压力 应变计 应力全解除法

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深厚松散地层泄压槽治理井筒破坏判据及其与地下水水位关系 被引量：5

11

作者 潘维强 张黎明 丛宇 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1578-1586,共9页

为了解决深厚松散地层预防性治理后竖井井筒缺乏破坏判据问题,用数值极限应变方法分析井筒应变值的变化情况,将井筒中达到极限应变值的单元环向贯通,计算不收敛作为井筒整体破坏判别标准。分别建立了带卸压槽和无卸压槽井筒的数值计算模... 为了解决深厚松散地层预防性治理后竖井井筒缺乏破坏判据问题,用数值极限应变方法分析井筒应变值的变化情况,将井筒中达到极限应变值的单元环向贯通,计算不收敛作为井筒整体破坏判别标准。分别建立了带卸压槽和无卸压槽井筒的数值计算模型,得出地下水水位下降诱发的井筒和周围岩土体的极限应变值。结果表明,井筒周围砂土层先于井筒在181~183 m发生破坏:若地下水水位下降27 m,无泄压槽井筒在181~182 m发生破坏;若地下水水位下降38 m,带卸压槽井筒在182~183 m发生破坏。目前地下水水位下降为20 m,井筒处于安全状态。数值计算卸压槽压缩量与实际监测值一致。 展开更多

关键词 深厚松散地层 混凝土井筒 数值极限应变方法 泄压槽 地下水水位

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空心包体式钻孔应力解除法数值模拟研究 被引量：2

12

作者 孙中想 张朝贤 侯明勋 《人民黄河》 CAS 北大核心 2022年第11期94-99,共6页

以岩石力学与工程中普遍使用的空心包体式钻孔应变计为例,采用有限元法对套芯应力解除法地应力测量过程进行了数值模拟研究。采用实体单元对围岩体、应变计胶筒、胶水层进行了模拟,获得了应力解除全过程曲线。详细分析了实测孔壁变形经... 以岩石力学与工程中普遍使用的空心包体式钻孔应变计为例,采用有限元法对套芯应力解除法地应力测量过程进行了数值模拟研究。采用实体单元对围岩体、应变计胶筒、胶水层进行了模拟,获得了应力解除全过程曲线。详细分析了实测孔壁变形经过不同介质的传递过程,讨论了修正系数K_(n)及其对地应力计算结果的影响,在此基础上分析了胶水材料与应变计胶筒材料的力学性质差异对地应力测量结果造成的影响。结果表明:采用空心包体式钻孔应变计测量地应力存在轴向应力偏大的问题,在计算中考虑修正系数K_(n)可以得到接近真实值的最大以及中间主应力值;而忽略修正系数K_(n)会使计算出的主应力值大于真实值,且当应变计胶筒和岩体弹性模量接近时误差较小。胶水层的力学性能变化也会对地应力测量结果造成一定的影响。 展开更多

关键词 地应力 应力解除法 空心包体式钻孔应变计 数值模拟

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原始地应力及力学参数的测定

13

作者 蒋斌松 《山东矿业学院学报》 CAS 1993年第3期250-253,共4页

本文根据孔壁应力解除法获得的量测应变,提出了采用最优化方法直接确定岩体的泊松比和原始地应力。实例表明,这样获得的原始地应力更符合实际——对应最小的量测残差。

关键词 地应力 岩体 力学参数 应力解除法

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新集二矿-750 m水平地应力分布规律研究 被引量：2

14

作者 王震 常先隐 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第10期143-148,共6页

为指导新集二矿-750 m水平巷道断面设计、合理布置及支护方式等工作,有必要获取该水平的三维应力状态及分布规律。采用空心包体应变法布置3个测点对该水平的地应力大小及方向进行测试。测试结果表明:新集二矿-750 m水平的最大水平主应... 为指导新集二矿-750 m水平巷道断面设计、合理布置及支护方式等工作,有必要获取该水平的三维应力状态及分布规律。采用空心包体应变法布置3个测点对该水平的地应力大小及方向进行测试。测试结果表明:新集二矿-750 m水平的最大水平主应力大于垂直应力,垂直应力又大于最小水平主应力,且最大水平主应力与垂直应力的比值最大达1.74倍,最大水平主应力为最小水平主应力的1.97～2.13倍,说明水平应力对巷道掘进的影响较大,具有较为明显的方向性;实测垂直应力略小于按照上覆岩层厚度和容重计算的垂直应力,最大主应力大于上覆岩层厚度和容重计算的应力值,说明此区域古构造活动比较强烈,在后续矿井设计及施工过程中应特别注意。 展开更多

关键词 地应力 空心包体 应变法 应力解除

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振动时效对NiTi记忆合金双程记忆应变的影响

15

作者 王志刚 姜大强 崔立山 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期7-10,共4页

研究了振动时效对N iTi形状记忆合金双程记忆效应的影响。结果表明,当预应变较小或较大时,经过振动时效后N iTi合金的双程应变量增加;当预应变适中时,振动时效后N iTi合金的双程应变量减小。这可能是由于振动时效在N iTi合金中产生了微... 研究了振动时效对N iTi形状记忆合金双程记忆效应的影响。结果表明,当预应变较小或较大时,经过振动时效后N iTi合金的双程应变量增加;当预应变适中时,振动时效后N iTi合金的双程应变量减小。这可能是由于振动时效在N iTi合金中产生了微观塑性变形,改变了合金中的双程应力场而导致的。 展开更多

关键词 振动时效 双程应变 NITI 形状记忆合金

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