本文關(guān)鍵詞：巖石單軸壓縮下能量與損傷演化規(guī)律研究

  更多相關(guān)文章： 單軸壓縮 顆粒流程序 能量轉(zhuǎn)化 裂紋擴(kuò)展 損傷演化

【摘要】：能量變化是材料各參數(shù)變化的本質(zhì)特征。通過顆粒流模擬巖石單軸壓縮試驗(yàn),從細(xì)觀力學(xué)角度分析能量轉(zhuǎn)化、裂紋擴(kuò)展及損傷演化規(guī)律。顆粒流利用細(xì)觀顆粒的運(yùn)動克服了宏觀力學(xué)理論不易實(shí)現(xiàn)試件多裂紋破壞形態(tài)的缺點(diǎn),以此研究能量變化更加合理。應(yīng)力-應(yīng)變各階段能量與微裂紋及損傷存在著相互對應(yīng)的發(fā)展關(guān)系。通過3種工況論證了宏-細(xì)觀力學(xué)參數(shù)對應(yīng)關(guān)系,采用最小二乘法擬合得出微裂紋與軸向應(yīng)變呈冪次函數(shù)關(guān)系。采用割線模量定義損傷變量,取模量加速下降處(對應(yīng)裂紋加速擴(kuò)展)為損傷門檻,對應(yīng)損傷閾值為0.158。3種工況下微裂紋數(shù)量與損傷呈線性發(fā)展關(guān)系,為損傷演化的深入研究提供參考。
【作者單位】： 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 單軸壓縮 顆粒流程序 能量轉(zhuǎn)化 裂紋擴(kuò)展 損傷演化
【基金】：國家自然科學(xué)基金(No.51439008);國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金(No.41302239) 湖北省道路橋梁與結(jié)構(gòu)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金(No.DQJJ201313)
【分類號】：TU45
【正文快照】： 1引言能量轉(zhuǎn)化是各種物理變化的本質(zhì)特征,能量驅(qū)動是巖石破壞的誘因,研究巖石受力過程中能量變化對解決實(shí)際工程(如估計(jì)巖爆烈度)有重要研究意義[1-2]。巖石的破壞是損傷累積的結(jié)果,微裂紋的萌生與發(fā)展直接影響著材料的宏觀力學(xué)性能[3]。黎立云等[4]對砂巖進(jìn)行了動態(tài)和靜態(tài)加

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳旭光;張強(qiáng)勇;;巖石剪切破壞過程的能量耗散和釋放研究[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2010年02期

2 黎立云;徐志強(qiáng);謝和平;鞠楊;馬旭;韓智超;;不同沖擊速度下巖石破壞能量規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究[J];煤炭學(xué)報(bào);2011年12期

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張雪穎;阮懷寧;賈彩虹;;巖石損傷力學(xué)理論研究進(jìn)展[J];四川建筑科學(xué)研究;2010年02期

2 張秉鶴;陳劍平;;某特長公路隧道相對淺埋洞段巖爆機(jī)理初探[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2006年06期

3 劉成學(xué);楊林德;曹文貴;;巖石統(tǒng)計(jì)損傷軟化本構(gòu)模型及其參數(shù)反演[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2007年03期

4 徐筠;趙明階;;節(jié)理裂隙巖體漸進(jìn)破壞機(jī)理研究綜述[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2008年03期

5 楊永杰;王德超;王凱;黃冬梅;;煤巖強(qiáng)度及變形特征的微細(xì)觀損傷機(jī)理[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);2011年06期

6 李曉杰,曲艷東,閆鴻浩,王金相,張?jiān)脚e;巖體爆破效應(yīng)的聲波探測[J];爆破器材;2005年04期

7 郭學(xué)彬;肖正學(xué);史瑾瑾;劉福生;韓勇;;石灰?guī)r沖擊損傷實(shí)驗(yàn)與破碎特性研究[J];爆炸與沖擊;2007年05期

8 葉洲元;李夕兵;萬國香;周子龍;尹土兵;洪亮;;受三維靜載壓縮巖石對沖擊能的吸收效應(yīng)[J];爆炸與沖擊;2009年04期

9 袁俊平,殷宗澤,包承綱;膨脹土裂隙的量化手段與度量指標(biāo)研究[J];長江科學(xué)院院報(bào);2003年06期

10 李永松;尹健民;艾凱;;BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在巖爆預(yù)測中的應(yīng)用[J];長江科學(xué)院院報(bào);2008年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黎立云;車法星;劉大安;;類巖石材料多裂紋模型破壞分析[A];“力學(xué)2000”學(xué)術(shù)大會論文集[C];2000年

2 楊永杰;王德超;王凱;黃冬梅;;煤巖強(qiáng)度及變形特征的微細(xì)觀損傷機(jī)理研究[A];2010年海峽兩岸材料破壞/斷裂學(xué)術(shù)會議暨第十屆破壞科學(xué)研討會/第八屆全國MTS材料試驗(yàn)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

3 王德超;楊永杰;李玉壽;陳紹杰;;煤樣蠕變變形規(guī)律及聲發(fā)射特征試驗(yàn)研究[A];2010年海峽兩岸材料破壞/斷裂學(xué)術(shù)會議暨第十屆破壞科學(xué)研討會/第八屆全國MTS材料試驗(yàn)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

4 梁衛(wèi)國;徐素國;莫江;吳迪;張傳達(dá);;鹽巖力學(xué)特性應(yīng)變率效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究[A];自主創(chuàng)新與持續(xù)增長第十一屆中國科協(xié)年會論文集（1）[C];2009年

5 范留明;毛黎明;丁衛(wèi)華;;巖石CT密度損傷增量圖像“陰陽環(huán)”現(xiàn)象的形成機(jī)理及圖像配準(zhǔn)[A];陜西省水力發(fā)電工程學(xué)會青年優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文集[C];2008年

6 田威;黨發(fā)寧;梁昕宇;陳厚群;;基于圖像處理技術(shù)的混凝土細(xì)觀動力破損過程CT分析[A];現(xiàn)代水利水電工程抗震防災(zāi)研究與進(jìn)展[C];2009年

7 楊強(qiáng);劉耀儒;常強(qiáng);冷曠代;周維垣;楊若瓊;;結(jié)構(gòu)變形穩(wěn)定與控制理論及在巖土工程中的應(yīng)用[A];第19屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅰ冊）[C];2010年

8 楊更社;謝定義;;巖體宏觀細(xì)觀損傷的耦合計(jì)算分析[A];新世紀(jì)巖石力學(xué)與工程的開拓和發(fā)展——中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會第六次學(xué)術(shù)大會論文集[C];2000年

9 樊秀峰;簡文彬;;巖體疲勞損傷聲波特性的試驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析研究進(jìn)展[A];第九屆全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會論文集[C];2006年

10 ;Rock Mechanics and Rock Engineering in China:Developments and Current State-of-the-Art[A];盛世歲月——祝賀孫鈞院士八秩華誕論文選集[C];2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙揚(yáng)鋒;煤巖變形破裂電荷感應(yīng)規(guī)律的研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2010年

2 郭保華;循環(huán)加載下巖石裂隙變形與滲流的試驗(yàn)研究[D];河南理工大學(xué);2010年

3 劉立鵬;錦屏二級水電站施工排水洞巖爆問題研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2011年

4 王旭宏;大同礦區(qū)“三硬”煤層沖擊地壓發(fā)生機(jī)理研究[D];太原理工大學(xué);2010年

5 趙闖;巖石粘彈性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

6 陳旭光;高地應(yīng)力條件下深部巷道圍巖分區(qū)破裂形成機(jī)制和錨固特性研究[D];山東大學(xué);2011年

7 柴紅保;基于巖體斷裂損傷模型的邊坡穩(wěn)定性研究[D];中南大學(xué);2010年

8 聶雯;層狀砂巖巖爆特性實(shí)驗(yàn)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2011年

9 秦本東;煤層頂板石灰?guī)r和砂巖高溫膨脹特性及力學(xué)特性的試驗(yàn)研究[D];長安大學(xué);2010年

10 朱福巍;節(jié)理巖體細(xì)觀損傷模型的理論研究與數(shù)值方法[D];北京交通大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃端陽;模袋水泥土的界面力學(xué)性能研究[D];湘潭大學(xué);2010年

2 李航;復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道破壞過程研究[D];沈陽建筑大學(xué);2011年

3 孫世軍;重塑膨脹土宏細(xì)觀結(jié)構(gòu)演化CT-三軸試驗(yàn)研究[D];西南大學(xué);2011年

4 王星富;損傷重塑膨脹土三軸剪切試驗(yàn)及其CT圖像的三維重建研究[D];西南大學(xué);2011年

5 龔囪;循環(huán)加卸載條件下充填體損傷與聲發(fā)射特性研究[D];江西理工大學(xué);2011年

6 肖剛;巖體冒落誘發(fā)沖擊振動特征及其動力響應(yīng)機(jī)理研究[D];山東理工大學(xué);2011年

7 武鵬宇;CRTS Ⅱ型無砟軌道結(jié)構(gòu)體系施工階段行為分析[D];中南大學(xué);2011年

8 鄒洋;巖石動靜組合加載巴西盤劈裂試驗(yàn)研究[D];中南大學(xué);2011年

9 杜晶;不同長徑比下巖石沖擊動力學(xué)特性研究[D];中南大學(xué);2011年

10 李娜;自然與飽水狀態(tài)下金川二礦區(qū)深部巖石流變特性分析[D];中南大學(xué);2011年

【二級參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 袁子清;唐禮忠;;巖爆傾向巖石的聲發(fā)射特征試驗(yàn)研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2008年01期

2 徐靖南，陶震宇;開挖次數(shù)對圍巖能量耗散之影響[J];地下空間;1995年02期

3 安鎮(zhèn)文;分形與混沌理論在地震學(xué)中的應(yīng)用與探討[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;1994年02期

4 許江;唐曉軍;李樹春;陶云奇;姜永東;;循環(huán)載荷作用下巖石聲發(fā)射時(shí)空演化規(guī)律[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào);2008年06期

5 楊圣奇,蘇承東,徐衛(wèi)亞;巖石材料尺寸效應(yīng)的試驗(yàn)和理論研究[J];工程力學(xué);2005年04期

6 夏昌敬;謝和平;鞠楊;周宏偉;;沖擊載荷下孔隙巖石能量耗散的實(shí)驗(yàn)研究[J];工程力學(xué);2006年09期

7 楊圣奇;徐衛(wèi)亞;蘇承東;;大理巖三軸壓縮變形破壞與能量特征研究[J];工程力學(xué);2007年01期

8 黎立云;謝和平;鞠楊;馬旭;王利;;巖石可釋放應(yīng)變能及耗散能的實(shí)驗(yàn)研究[J];工程力學(xué);2011年03期

9 趙明階，徐蓉;壩基灌漿效果評價(jià)中的波速成像法[J];桂林工學(xué)院學(xué)報(bào);1996年02期

10 付保國,侯青亞;巖石變形顯微構(gòu)造形成機(jī)制及礦物中常見的變形顯微構(gòu)造特征[J];甘肅冶金;2003年03期

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳亮;劉建鋒;王春萍;劉健;蘇銳;王駒;;壓縮應(yīng)力條件下花崗巖損傷演化特征及其對滲透性影響研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2014年02期

2 陳忠輝,唐春安,傅宇方;巖石微破裂損傷演化誘致突變的數(shù)值模擬[J];巖土工程學(xué)報(bào);1998年06期

3 李術(shù)才,朱維申;加錨斷續(xù)節(jié)理巖體力學(xué)特性的研究及其應(yīng)用[J];煤炭學(xué)報(bào);1997年05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 劉庭金;莫海鴻;;地下采場動態(tài)施工損傷演化的數(shù)值試驗(yàn)[J];巖土力學(xué);2005年12期

6 彭瑞東;謝和平;鞠楊;;砂巖拉伸過程中的能量耗散與損傷演化分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2007年12期

7 張曉君;;高應(yīng)力硬巖卸荷巖爆模式及損傷演化分析[J];巖土力學(xué);2012年12期

8 劉立;朱文喜;路軍富;梁偉;李月;;層狀巖體損傷演化與應(yīng)變關(guān)系的研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2006年02期

9 李根;李連崇;唐春安;唐世斌;;巖石流/熱固耦合下?lián)p傷演化并行分析系統(tǒng)及初步應(yīng)用[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2012年03期

10 張玉敏;王玉杰;朱澤奇;;地震作用下地下洞室群損傷演化規(guī)律和分布特征[J];世界地震工程;2013年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李根;李連崇;唐春安;唐世斌;王振;;巖石流固/熱固作用下?lián)p傷演化并行分析系統(tǒng)及應(yīng)用[A];中國計(jì)算力學(xué)大會'2010（CCCM2010）暨第八屆南方計(jì)算力學(xué)學(xué)術(shù)會議（SCCM8）論文集[C];2010年

2 張曉君;;深部硬質(zhì)圍巖均質(zhì)度及臨界破裂波速探討[A];第3屆全國工程安全與防護(hù)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2012年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張皓;準(zhǔn)脆性材料損傷演化的實(shí)驗(yàn)力學(xué)研究[D];天津大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 孫亞軍;基于能量耗散原理的類巖石材料損傷演化試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬[D];大連理工大學(xué);2013年

2 陸冰洋;巖石類材料損傷演化的分形幾何行為特征及其分形機(jī)理研究[D];貴州大學(xué);2007年

3 王正一;彈脆性巖石損傷演化的細(xì)觀數(shù)值研究及工程應(yīng)用[D];河南理工大學(xué);2009年

4 何順友;壓縮荷載作用下砂巖損傷演化及聲發(fā)射特性研究[D];西華大學(xué);2010年

，

本文編號：520439