鹽巖流變損傷特性及本構(gòu)模型研究
本文選題:流變-聲發(fā)射 切入點(diǎn):Weibull分布 出處:《巖土力學(xué)》2015年03期 論文類型:期刊論文
【摘要】:借助鹽巖單軸流變-聲發(fā)射試驗(yàn),分析了流變3個(gè)特征階段與聲發(fā)射事件數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,并基于Weibull分布構(gòu)建了聲發(fā)射事件數(shù)隨加載時(shí)間的關(guān)系式,進(jìn)而獲得了損傷變量的演化關(guān)系式。對(duì)鹽巖流變-聲發(fā)射試驗(yàn)及流變-超聲波試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合分析表明,該損傷變量表達(dá)式具有很好的適用性。進(jìn)一步對(duì)損傷表達(dá)式中的參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析,揭示了形狀參數(shù)、尺度參數(shù)對(duì)損傷值的影響規(guī)律。引入分?jǐn)?shù)階微積分理論及損傷理論,構(gòu)建了基于損傷的Abel黏壺本構(gòu)關(guān)系,通過替代西原模型中Newton黏壺的方法,求解獲得了鹽巖分?jǐn)?shù)階流變本構(gòu)模型。由鹽巖單軸流變?cè)囼?yàn)曲線擬合分析可知,分?jǐn)?shù)階流變模型能很好地描述鹽巖流變的3個(gè)特征階段,尤其是加速流變階段,且驗(yàn)證了西原模型為分?jǐn)?shù)階流變模型的一種特殊形式。
[Abstract]:Based on the uniaxial rheological and acoustic emission test of salt rock, the relationship between the three characteristic stages of rheology and the number of acoustic emission events is analyzed. Based on the Weibull distribution, the relationship between the number of acoustic emission events and the loading time is established. Furthermore, the evolution formula of damage variable is obtained. The fitting analysis of the data of rheo-acoustic emission test and rheo-ultrasonic test of salt rock shows that, The damage variable expression has good applicability. The sensitivity analysis of the parameters in the damage expression is carried out, and the influence of shape parameters and scale parameters on the damage value is revealed. The fractional calculus theory and damage theory are introduced. The constitutive relation of Abel viscometer based on damage is constructed, and the fractional rheological constitutive model of salt rock is obtained by replacing the Newton viscometer in Xiyuan model. The fitting analysis of the uniaxial rheological test curve of salt rock shows that, The fractional rheological model can well describe the three characteristic stages of the rheology of salt rock, especially the accelerated rheological stage, and it is verified that Xiyuan model is a special form of fractional rheological model.
【作者單位】: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)煤炭資源與安全開采國(guó)家重點(diǎn)試驗(yàn)室;四川大學(xué)水利水電學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(No.11172318) 國(guó)家973項(xiàng)目(No.2009CB724602)
【分類號(hào)】:TU45
【參考文獻(xiàn)】
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2 ;Intermediate processes and critical phenomena: Theory, method and progress of fractional operators and their applications to modern mechanics[J];Science in China(Series G:Physics,Mechanics & Astronomy);2006年03期
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4 李良權(quán);徐衛(wèi)亞;王偉;;基于西原模型的非線性黏彈塑性流變模型[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2009年05期
5 張梅花;高謙;翟淑花;;高地應(yīng)力圍巖流變特性及豎井長(zhǎng)期穩(wěn)定性分析[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2010年03期
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7 周宏偉;王春萍;丁靖洋;張淼;;鹽巖流變特性及鹽腔長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究進(jìn)展[J];力學(xué)與實(shí)踐;2011年05期
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【共引文獻(xiàn)】
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1 ;Stokes'first problem for a viscoelastic fluid with the generalized Oldroyd-B model[J];Acta Mechanica Sinica;2007年05期
2 ;Exact solutions for unsteady unidirectional flows of a generalized second-order fluid through a rectangular conduit[J];Acta Mechanica Sinica;2009年02期
3 ;An exact solution for flow past an accelerated horizontal plate in a rotating fluid with the generalized Oldroyd-B model[J];Acta Mechanica Sinica;2009年04期
4 許江;李樹春;唐曉軍;陶云奇;楊紅偉;;基于聲發(fā)射的巖石疲勞損傷演化[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2009年01期
5 薛云亮;李庶林;林峰;徐宏斌;;類巖石材料聲發(fā)射參數(shù)與應(yīng)力和應(yīng)變耦合本構(gòu)關(guān)系[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2011年06期
6 鄭丹;李文偉;陳文耀;;全級(jí)配混凝土干縮變形性能研究[J];長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào);2010年02期
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4 段志強(qiáng);周宏偉;王春萍;韓冰冰;;含Caputo分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)的流變模型研究[A];北京力學(xué)會(huì)第十六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年
5 壽德根;;混凝土工程早期裂縫及其亟待解決的問題[A];全國(guó)高強(qiáng)與高性能混凝土及其應(yīng)用專題研討會(huì)論文集[C];2005年
6 王智超;羅迎社;唐松花;龔衛(wèi)鋒;;路基壓實(shí)土分?jǐn)?shù)階微積分流變本構(gòu)模型研究[A];中國(guó)流變學(xué)研究進(jìn)展(2010)[C];2010年
7 蔣昱州;徐衛(wèi)亞;王瑞紅;王偉;;水電站大型地下洞室長(zhǎng)期穩(wěn)定性數(shù)值分析[A];第二屆中國(guó)水利水電巖土力學(xué)與工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集(一)[C];2008年
8 孫強(qiáng);胡秀宏;冶小平;;巖石蠕變的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[A];第十屆全國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2008年
9 唐明明;王芝銀;;石灰?guī)r蠕變變形與應(yīng)力特性實(shí)驗(yàn)研究[A];第十屆全國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2008年
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5 肖世武;基于分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)的靜態(tài)黏彈性本構(gòu)模型與應(yīng)用[D];湘潭大學(xué);2011年
6 周雄;硫化橡膠動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的分?jǐn)?shù)階微分流變模型[D];湘潭大學(xué);2011年
7 馮利鋒;混凝土收縮試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D];天津大學(xué);2010年
8 劉文亮;基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混凝土收縮變形控制和優(yōu)化研究[D];天津大學(xué);2010年
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10 郭松濤;考慮蠕變特性的鹽巖相似模型及相似材料試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2011年
【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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2 張敏江,張麗萍,張樹標(biāo),關(guān)超;結(jié)構(gòu)性軟土非線性流變本構(gòu)關(guān)系模型的研究[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版);2004年02期
3 曹樹剛,邊金,李鵬;軟巖蠕變?cè)囼?yàn)與理論模型分析的對(duì)比[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年07期
4 邱賢德,姜永東,閻宗嶺,莊乾城;巖鹽的蠕變損傷破壞分析[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年05期
5 萬(wàn)志軍,李學(xué)華,劉長(zhǎng)友;加載速率對(duì)巖石聲發(fā)射活動(dòng)的影響[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年04期
6 楊春和,高小平,吳文;鹽巖時(shí)效特性實(shí)驗(yàn)研究與理論分析[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);2004年06期
7 陳宏善;李明明;康永剛;張素玲;;Mittag-Leffler函數(shù)及其在粘彈性應(yīng)力松弛中的應(yīng)用[J];高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào);2008年06期
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