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爆炸应力波作用下分支裂纹动态力学特性试验
被引量：
20
1
作者
李清
张茜
+2 位作者
李晟源
谢建文
孟宁宁
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第10期3026-3032,共7页
应用爆炸加载的透射式动焦散线测试系统,分析了平板中预制贯通裂纹在爆炸应力波作用下端部衍生分支裂纹及爆炸主裂纹的扩展规律。预制贯通裂纹面在压缩应力波及反射拉伸波作用下表现出明显的张开和闭合交替变化,预制贯通裂纹减弱了爆炸...
应用爆炸加载的透射式动焦散线测试系统,分析了平板中预制贯通裂纹在爆炸应力波作用下端部衍生分支裂纹及爆炸主裂纹的扩展规律。预制贯通裂纹面在压缩应力波及反射拉伸波作用下表现出明显的张开和闭合交替变化,预制贯通裂纹减弱了爆炸主裂纹的动态扩展行为,爆炸主裂纹难以穿过预制贯通裂纹继续扩展。分支裂纹是爆炸应力波在预制贯通裂纹端部衍射效应形成应力集中而衍生、起裂、扩展,其开裂角与预制贯通裂纹、爆炸应力波入射角密切相关,分支裂纹尖端沿着最大能量释放率方向起裂,逐渐平行于最大主应力的方向稳定扩展,中后期扩展多表现为复合型断裂。爆炸分支裂纹的动态应力强度因子、扩展速度低于爆炸主裂纹,获得了分支裂纹起裂韧度为0.50～0.65 MN/m3/2、止裂韧度为0.25～0.35 MN/m3/2。
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关键词
爆炸力学
爆炸应力波
预制贯通裂纹
爆炸主裂纹
分支裂纹
动焦散线
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职称材料
基于自组织临界理论的岩石声发射能量与时间的统计分析
被引量：
5
2
作者
孙冰
唐文福
+2 位作者
曾晟
侯珊珊
方耀楚
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期2525-2538,共14页
自组织临界理论为无序和非线性复杂系统的行为特征和演化模式提供了新的解释,基于该理论探讨岩石破裂演化的规律。考虑到体型对其破坏特征的影响,制作了立方体和圆柱体两种体型岩石试件,开展单轴压缩和声发射试验,分析岩石破裂演化过程...
自组织临界理论为无序和非线性复杂系统的行为特征和演化模式提供了新的解释,基于该理论探讨岩石破裂演化的规律。考虑到体型对其破坏特征的影响,制作了立方体和圆柱体两种体型岩石试件,开展单轴压缩和声发射试验,分析岩石破裂演化过程中自组织临界点前后的声发射信息,根据声发射能量概率密度、声发射空间定位及等候时间的分布,对临界指数k、余震分布指数α和等候时间分布指数δ等参数进行统计。结果表明:不论是立方体还是圆柱体试样,其破坏过程均是一个由低能值的无序稳定态向高能值的有序非稳定态发展的自组织过程,体型对其破坏的自组织过程影响较小,立方体试件相对圆柱体试件,前者从受压到自组织第一临界点(体积膨胀起始点)的持续时间相对较久,且由第一到第二临界点(峰值强度点)的自组织演化过程更迅速,其破坏更具规律性,破坏预测优于后者;立方体试件在受压过程中趋于多向应力状态,对岩石内部裂缝的发展具有一定的限制作用,破裂全过程的临界指数较大,圆柱体试件的局部屈服弱化特征较明显,在受压作用下更容易导致裂隙的发展,破裂全过程的临界指数较小;对于岩石的Omori定律分布统计指数α,立方体试件破裂自组织演化过程中第二阶段声发射余震分布的α值大于1,而圆柱体试件的α值小于1,表明立方体试件在第二临界点出现前已进入了临界失稳状态;在大的等候时间差范围内(>0.1s),试件破裂自组织演化过程第二阶段的临界指数相对第一阶段较大,意味着新裂纹出现的频率随着破裂的自组织演化而加剧,声发射能量的临界特征可以较好反映岩石破裂过程中的内部响应。
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关键词
岩石破裂过程
自组织临界性
声发射能量
幂律分布
临界指数
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职称材料
题名
爆炸应力波作用下分支裂纹动态力学特性试验
被引量：
20
1
作者
李清
张茜
李晟源
谢建文
孟宁宁
机构
中国矿业大学
力学与
建筑
工程
学院
中国矿业大学深部岩石力学与地下工程国家重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第10期3026-3032,共7页
基金
国家自然科学基金项目资助(No.50774086)
国家863计划目标导向项目资助(No.2007AA06Z131)
文摘
应用爆炸加载的透射式动焦散线测试系统,分析了平板中预制贯通裂纹在爆炸应力波作用下端部衍生分支裂纹及爆炸主裂纹的扩展规律。预制贯通裂纹面在压缩应力波及反射拉伸波作用下表现出明显的张开和闭合交替变化,预制贯通裂纹减弱了爆炸主裂纹的动态扩展行为,爆炸主裂纹难以穿过预制贯通裂纹继续扩展。分支裂纹是爆炸应力波在预制贯通裂纹端部衍射效应形成应力集中而衍生、起裂、扩展,其开裂角与预制贯通裂纹、爆炸应力波入射角密切相关,分支裂纹尖端沿着最大能量释放率方向起裂,逐渐平行于最大主应力的方向稳定扩展,中后期扩展多表现为复合型断裂。爆炸分支裂纹的动态应力强度因子、扩展速度低于爆炸主裂纹,获得了分支裂纹起裂韧度为0.50～0.65 MN/m3/2、止裂韧度为0.25～0.35 MN/m3/2。
关键词
爆炸力学
爆炸应力波
预制贯通裂纹
爆炸主裂纹
分支裂纹
动焦散线
Keywords
explosion mechanics
blasting stress wave
prefabricated through crack
explosion main crack
branched crack propagation
dynamic caustics
分类号
O384 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
基于自组织临界理论的岩石声发射能量与时间的统计分析
被引量：
5
2
作者
孙冰
唐文福
曾晟
侯珊珊
方耀楚
机构
南华
大学
土木
工程
学院
南华
大学
资源环境与安全
工程
学院
中国矿业大学深部岩石力学与地下工程国家重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期2525-2538,共14页
基金
湖南省自然科学基金资助项目(No.2021JJ30575)
国家自然科学基金资助项目(No.51204098)。
文摘
自组织临界理论为无序和非线性复杂系统的行为特征和演化模式提供了新的解释,基于该理论探讨岩石破裂演化的规律。考虑到体型对其破坏特征的影响,制作了立方体和圆柱体两种体型岩石试件,开展单轴压缩和声发射试验,分析岩石破裂演化过程中自组织临界点前后的声发射信息,根据声发射能量概率密度、声发射空间定位及等候时间的分布,对临界指数k、余震分布指数α和等候时间分布指数δ等参数进行统计。结果表明:不论是立方体还是圆柱体试样,其破坏过程均是一个由低能值的无序稳定态向高能值的有序非稳定态发展的自组织过程,体型对其破坏的自组织过程影响较小,立方体试件相对圆柱体试件,前者从受压到自组织第一临界点(体积膨胀起始点)的持续时间相对较久,且由第一到第二临界点(峰值强度点)的自组织演化过程更迅速,其破坏更具规律性,破坏预测优于后者;立方体试件在受压过程中趋于多向应力状态,对岩石内部裂缝的发展具有一定的限制作用,破裂全过程的临界指数较大,圆柱体试件的局部屈服弱化特征较明显,在受压作用下更容易导致裂隙的发展,破裂全过程的临界指数较小;对于岩石的Omori定律分布统计指数α,立方体试件破裂自组织演化过程中第二阶段声发射余震分布的α值大于1,而圆柱体试件的α值小于1,表明立方体试件在第二临界点出现前已进入了临界失稳状态;在大的等候时间差范围内(>0.1s),试件破裂自组织演化过程第二阶段的临界指数相对第一阶段较大,意味着新裂纹出现的频率随着破裂的自组织演化而加剧,声发射能量的临界特征可以较好反映岩石破裂过程中的内部响应。
关键词
岩石破裂过程
自组织临界性
声发射能量
幂律分布
临界指数
Keywords
rock fracture process
self-organizing criticality
acoustic emission energy
power law distribution
critical index
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
爆炸应力波作用下分支裂纹动态力学特性试验
李清
张茜
李晟源
谢建文
孟宁宁
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
20
在线阅读
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职称材料
2
基于自组织临界理论的岩石声发射能量与时间的统计分析
孙冰
唐文福
曾晟
侯珊珊
方耀楚
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
5
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职称材料
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