裂隙砂巖破裂過程中的紅外輻射特征研究
發(fā)布時間:2021-05-21 07:29
近年來,隨著我國經濟的高速發(fā)展,大型水利工程相繼籌劃、施工建設以及投入運營,所涉及的巖石力學問題也越來越復雜。由于巖體內部孕育著不同結構特征的地質結構面,對巖體破壞起著控制作用,使得巖體穩(wěn)定性問題變得更為復雜。從已有的工程實例中可以發(fā)現,巖體工程的失穩(wěn)破壞主要是由于外部荷載作用致使結構面演化、擴展以及貫通造成的。因此,研究受荷裂隙巖體的破壞特性對于揭示巖體工程穩(wěn)定性問題有著重要的工程意義,同時也是實現安全施工作業(yè)及生產的重要前提。根據量子力學理論,一切溫度大于絕對零度的物體都會自發(fā)地向外輻射紅外能量,物體表面溫度越高,輻射強度越大。受荷巖體在變形破裂過程中,紅外輻射強度會隨著應力的變化而變化,臨近破裂時會出現紅外輻射分異現象。將紅外技術與巖石力學相結合,形成了一門新的學科——遙感-巖石力學,通過非接觸式、無損監(jiān)測巖體破壞過程中裂紋萌生、發(fā)育和貫通過程,實時評價巖體內部的穩(wěn)定狀態(tài)。紅外輻射手段是追蹤巖石動態(tài)損傷的一種地球物理方法,其中的紅外溫度和紅外熱像可以顯示巖石受荷失穩(wěn)空間演化和時間變化的作用。針對以往巖體紅外輻射研究中缺乏普適性定量描述的缺陷,進一步研究裂隙砂巖受載破壞的紅外熱效應...
【文章來源】:昆明理工大學云南省
【文章頁數】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 選題的背景和意義
1.2 國內外發(fā)展歷程及研究現狀
1.2.1 裂隙巖體受壓破壞特性研究動態(tài)及現狀
1.2.2 巖石受力災變的紅外輻射效應研究動態(tài)及現狀
1.2.3 目前研究中存在的不足之處
1.3 本文的主要研究內容
1.3.1 研究內容
1.3.2 技術路線
第二章 巖石受力的熱力耦合效應及紅外輻射理論
2.1 熱力耦合效應
2.2 紅外輻射理論
2.3 紅外熱像儀測溫原理
2.4 本章小結
第三章 裂隙砂巖試件制備及試驗方法
3.1 試件制備
3.2 試驗方法
3.2.1 試驗設備
3.2.2 試驗流程
3.3 本章小結
第四章 裂隙砂巖力學與裂紋擴展特征
4.1 應力-應變曲線特征
4.2 強度與變形特征
4.2.1 強度參數
4.2.2 變形參數
4.3 裂紋擴展特征
4.3.1 完整試件
4.3.2 破壞模式I
4.3.3 破壞模式II
4.4 裂隙砂巖裂紋擴展過程與宏觀變形特性關系
4.5 本章小結
第五章 裂隙砂巖變形破裂過程紅外輻射效應
5.1 紅外熱像特征
5.1.1 特征模式I
5.1.2 特征模式II
5.2 巖石受力紅外輻射溫度變化機制
5.3 紅外輻射溫度與應力之間的關系
5.3.1 關系模式I
5.3.2 關系模式II
5.4 前兆異常特征
5.5 破裂時紅外輻射溫度突變特征
5.6 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
一、發(fā)表論文
二、參與科研項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]注漿材料和預制裂紋缺陷角度對類巖石試件單軸抗壓強度及破壞模式的影響[J]. 樂慧琳,孫少銳. 巖土力學. 2018(S1)
[2]煤巖破裂過程中應力對紅外輻射的控制效應試驗[J]. 馬立強,張垚,孫海,王爍康,NAJEEM Adeleke. 煤炭學報. 2017(01)
[3]煤單軸壓縮加載試驗中的紅外輻射噪聲特征與去噪方法[J]. 馬立強,王爍康,張東升,NAJEEM Adeleke,孫海,張垚,劉偉. 采礦與安全工程學報. 2017(01)
[4]巖石破裂過程中紅外溫度場瞬時變化異常探究[J]. 吳賢振,高祥,趙奎,劉建偉,劉祥鑫. 巖石力學與工程學報. 2016(08)
[5]透明類巖石內置三維裂紋擴展變形試驗研究[J]. 朱珍德,林恒星,孫亞霖. 巖土力學. 2016(04)
[6]復合煤巖受載破裂內部紅外輻射溫度變化規(guī)律[J]. 楊楨,齊慶杰,葉丹丹,李鑫,羅浩. 煤炭學報. 2016(03)
[7]花崗巖巷道巖爆過程紅外輻射時空演化特征室內模擬試驗研究[J]. 田寶柱,劉善軍,張艷博,梁鵬,劉祥鑫. 巖土力學. 2016(03)
[8]含單裂紋真實巖石試件斷裂模式的力學試驗研究[J]. 劉偉韜,申建軍. 巖石力學與工程學報. 2016(06)
[9]巖石變形破裂紅外與微波輻射變化特征對比研究[J]. 徐忠印,劉善軍,吳立新. 東北大學學報(自然科學版). 2015(12)
[10]飽水粉砂巖破裂過程中紅外溫度突變異常[J]. 吳賢振,高祥,劉祥鑫,趙奎. 煤炭學報. 2015(S2)
碩士論文
[1]峰前循環(huán)剪切作用下巖石節(jié)理強度特性研究[D]. 路雨明.重慶大學 2017
[2]黃砂巖單軸加載紅外輻射特征實驗研究[D]. 張垚.中國礦業(yè)大學 2017
本文編號:3199311
【文章來源】:昆明理工大學云南省
【文章頁數】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 選題的背景和意義
1.2 國內外發(fā)展歷程及研究現狀
1.2.1 裂隙巖體受壓破壞特性研究動態(tài)及現狀
1.2.2 巖石受力災變的紅外輻射效應研究動態(tài)及現狀
1.2.3 目前研究中存在的不足之處
1.3 本文的主要研究內容
1.3.1 研究內容
1.3.2 技術路線
第二章 巖石受力的熱力耦合效應及紅外輻射理論
2.1 熱力耦合效應
2.2 紅外輻射理論
2.3 紅外熱像儀測溫原理
2.4 本章小結
第三章 裂隙砂巖試件制備及試驗方法
3.1 試件制備
3.2 試驗方法
3.2.1 試驗設備
3.2.2 試驗流程
3.3 本章小結
第四章 裂隙砂巖力學與裂紋擴展特征
4.1 應力-應變曲線特征
4.2 強度與變形特征
4.2.1 強度參數
4.2.2 變形參數
4.3 裂紋擴展特征
4.3.1 完整試件
4.3.2 破壞模式I
4.3.3 破壞模式II
4.4 裂隙砂巖裂紋擴展過程與宏觀變形特性關系
4.5 本章小結
第五章 裂隙砂巖變形破裂過程紅外輻射效應
5.1 紅外熱像特征
5.1.1 特征模式I
5.1.2 特征模式II
5.2 巖石受力紅外輻射溫度變化機制
5.3 紅外輻射溫度與應力之間的關系
5.3.1 關系模式I
5.3.2 關系模式II
5.4 前兆異常特征
5.5 破裂時紅外輻射溫度突變特征
5.6 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
一、發(fā)表論文
二、參與科研項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]注漿材料和預制裂紋缺陷角度對類巖石試件單軸抗壓強度及破壞模式的影響[J]. 樂慧琳,孫少銳. 巖土力學. 2018(S1)
[2]煤巖破裂過程中應力對紅外輻射的控制效應試驗[J]. 馬立強,張垚,孫海,王爍康,NAJEEM Adeleke. 煤炭學報. 2017(01)
[3]煤單軸壓縮加載試驗中的紅外輻射噪聲特征與去噪方法[J]. 馬立強,王爍康,張東升,NAJEEM Adeleke,孫海,張垚,劉偉. 采礦與安全工程學報. 2017(01)
[4]巖石破裂過程中紅外溫度場瞬時變化異常探究[J]. 吳賢振,高祥,趙奎,劉建偉,劉祥鑫. 巖石力學與工程學報. 2016(08)
[5]透明類巖石內置三維裂紋擴展變形試驗研究[J]. 朱珍德,林恒星,孫亞霖. 巖土力學. 2016(04)
[6]復合煤巖受載破裂內部紅外輻射溫度變化規(guī)律[J]. 楊楨,齊慶杰,葉丹丹,李鑫,羅浩. 煤炭學報. 2016(03)
[7]花崗巖巷道巖爆過程紅外輻射時空演化特征室內模擬試驗研究[J]. 田寶柱,劉善軍,張艷博,梁鵬,劉祥鑫. 巖土力學. 2016(03)
[8]含單裂紋真實巖石試件斷裂模式的力學試驗研究[J]. 劉偉韜,申建軍. 巖石力學與工程學報. 2016(06)
[9]巖石變形破裂紅外與微波輻射變化特征對比研究[J]. 徐忠印,劉善軍,吳立新. 東北大學學報(自然科學版). 2015(12)
[10]飽水粉砂巖破裂過程中紅外溫度突變異常[J]. 吳賢振,高祥,劉祥鑫,趙奎. 煤炭學報. 2015(S2)
碩士論文
[1]峰前循環(huán)剪切作用下巖石節(jié)理強度特性研究[D]. 路雨明.重慶大學 2017
[2]黃砂巖單軸加載紅外輻射特征實驗研究[D]. 張垚.中國礦業(yè)大學 2017
本文編號:3199311
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