巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)及強(qiáng)度極限鄰域范圍研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-12 09:49
深部煤炭資源開采面臨著高地應(yīng)力和強(qiáng)擾動(dòng)等問題,進(jìn)行巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)相關(guān)研究是解決問題的關(guān)鍵。為了進(jìn)一步深入研究巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)“強(qiáng)度極限鄰域”相關(guān)問題,針對(duì)現(xiàn)有試驗(yàn)系統(tǒng)不足,和巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)試驗(yàn)實(shí)際需求,研制了RRTS-IV型巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng);谛滦驮囼(yàn)系統(tǒng),首先進(jìn)行了巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)單軸壓縮試驗(yàn)研究,然后在單軸試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)三軸壓縮試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明:(1)RRTS-IV型巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)試驗(yàn)系統(tǒng)可為試驗(yàn)提供長(zhǎng)期而穩(wěn)定的軸向壓力,滿足試驗(yàn)需求;有效的縮減了沖擊砝碼隨機(jī)往復(fù)震蕩時(shí)間,為獲得更加準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析提供了便利條件;可實(shí)現(xiàn)低等級(jí)的連續(xù)緩慢的逐級(jí)加載功能,為試驗(yàn)的順利進(jìn)行提供保障;試驗(yàn)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便,性能可靠,適用于巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)相關(guān)試驗(yàn)研究。(2)單、三軸壓縮條件下,相對(duì)瞬時(shí)擾動(dòng)變形量,均以擾動(dòng)后的殘余擾動(dòng)變形量轉(zhuǎn)化規(guī)律確定“強(qiáng)度極限鄰域”范圍更合適。并以此得出了相應(yīng)的“強(qiáng)度極限鄰域”范圍。(3)單軸壓縮條件下,以長(zhǎng)期強(qiáng)度界定“強(qiáng)度極限鄰域”范圍,仍有較高的參考價(jià)值。三軸壓縮條件下,隨著圍壓的增大,巖石的長(zhǎng)期強(qiáng)度逐漸增大,在較高圍壓條件...
【文章來源】:華北科技學(xué)院河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
RRTS–I巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)試驗(yàn)儀Fig.2-1RRTS–Irockcreepdisturbanceeffecttester
高延法等[59]研制了第二代巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)試驗(yàn)儀,如圖 2-2 所示,相對(duì)于第一代試驗(yàn)儀,第二代試驗(yàn)做出了如下改進(jìn):擴(kuò)力方式改進(jìn)為盤輪齒輪擴(kuò)力和液壓傳動(dòng)擴(kuò)力,實(shí)際擴(kuò)力比 100,這種改進(jìn)使擴(kuò)力比更加穩(wěn)定,同時(shí)減少了對(duì)材料剛度和強(qiáng)度的要求;除以上改進(jìn)外,其他部分和第一代巖石流變擾動(dòng)效應(yīng)試驗(yàn)儀相似。 第二代巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)試驗(yàn)儀針對(duì)擴(kuò)力問題和擾動(dòng)問題進(jìn)行了改進(jìn),三軸箱問題和加載問題仍然存在,同時(shí)也有新的問題出現(xiàn),擾動(dòng)測(cè)量問題:試驗(yàn)中采用的沖擊擾動(dòng)方式只是在試驗(yàn)開始之前理論計(jì)算了擾動(dòng)荷載強(qiáng)度值,并沒有測(cè)量出擾動(dòng)荷載的實(shí)際值,因此擾動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果不能給出擾動(dòng)荷載強(qiáng)度值與應(yīng)變之間的定量關(guān)系,只是定性說明了擾動(dòng)次數(shù)與應(yīng)變之間的關(guān)系。
亓?纜爰釉兀?鵂都釉氐?級(jí)大且為瞬時(shí)加載,無低等級(jí)的連續(xù)緩慢加載功能,易導(dǎo)致試件意外提前破壞。③傳、擴(kuò)力問題:盤輪、油缸擴(kuò)力,液壓系統(tǒng)的應(yīng)用帶來了液壓波動(dòng)的問題;齒輪傳力,齒輪之間的摩擦力過大,導(dǎo)致傳、擴(kuò)力誤差大,整體穩(wěn)壓效果差。此外陳旭等[61]研制出了巖石動(dòng)態(tài)擾動(dòng)伺服三軸試驗(yàn)系統(tǒng)。依據(jù)以往相關(guān)試驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用情況可知:電液伺服系統(tǒng)普遍存在液壓波動(dòng)現(xiàn)象,提供的軸壓一般有1~2kN的壓力波動(dòng),與巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)試驗(yàn)所需的長(zhǎng)期穩(wěn)定的軸壓和可控的微小擾動(dòng)條件不符,會(huì)直接影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。圖2-3RRTS–III型巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)三軸試驗(yàn)系統(tǒng)Fig2-3RRTS-IIItriaxialtestsystemforrockcreepdisturbanceeffect針對(duì)以上試驗(yàn)儀及試驗(yàn)系統(tǒng)存在的不足和巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)相關(guān)試驗(yàn)的實(shí)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)Bingham模型的軟巖參數(shù)非定常三維非線性黏彈塑性蠕變本構(gòu)研究[J]. 劉開云,薛永濤,周輝. 巖土力學(xué). 2018(11)
[2]強(qiáng)度極限鄰域內(nèi)巖石單軸蠕變擾動(dòng)試驗(yàn)研究[J]. 王波,劉重陽(yáng),高昌炎,閆剛,楊建林,谷長(zhǎng)宛. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(07)
[3]巖石三軸拉伸試驗(yàn)裝置研制及其應(yīng)用[J]. 馬春德,郭春志,潘素平,周亞楠. 巖土力學(xué). 2018(S1)
[4]巖石空心圓柱扭剪試驗(yàn)系統(tǒng)研制[J]. 周輝,姜玥,盧景景,胡大偉,張傳慶,陳珺,李震. 巖土力學(xué). 2018(04)
[5]巖石流變擾動(dòng)效應(yīng)三軸試驗(yàn)系統(tǒng)[J]. 王波,高昌炎,陳學(xué)習(xí),劉重陽(yáng). 煤炭學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]擾動(dòng)荷載下單孔大理巖蠕變特性試驗(yàn)研究[J]. 徐俊,祝方才,譚園輝. 湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[7]深井交岔點(diǎn)圍巖流變擾動(dòng)效應(yīng)及鋼管混凝土組合支架支護(hù)技術(shù)研究[J]. 王軍,黃萬朋,左建平,田甜. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[8]橫觀各向同性巖石蠕變性質(zhì)與本構(gòu)模型研究[J]. 王者超,宗智,喬麗蘋,李崴,劉杰. 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(07)
[9]巖石流變擾動(dòng)特性單軸壓縮試驗(yàn)研究[J]. 王波,高昌炎,陳學(xué)習(xí),楊建林,閆剛. 煤炭學(xué)報(bào). 2017(06)
[10]巖石高壓三軸試驗(yàn)機(jī)的液壓加載系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 莫有堂,周翠英,劉鎮(zhèn),陸儀啟. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2017(02)
博士論文
[1]深井巷道非對(duì)稱變形機(jī)理與圍巖流變及擾動(dòng)變形控制研究[D]. 黃萬朋.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2012
[2]巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)與損傷特征理論與試驗(yàn)研究[D]. 付志亮.山東科技大學(xué) 2007
[3]巖石蠕變及其擾動(dòng)效應(yīng)試驗(yàn)研究[D]. 范慶忠.山東科技大學(xué) 2006
[4]巖石流變力學(xué)特性的研究及其工程應(yīng)用[D]. 楊圣奇.河海大學(xué) 2006
本文編號(hào):3490666
【文章來源】:華北科技學(xué)院河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
RRTS–I巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)試驗(yàn)儀Fig.2-1RRTS–Irockcreepdisturbanceeffecttester
高延法等[59]研制了第二代巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)試驗(yàn)儀,如圖 2-2 所示,相對(duì)于第一代試驗(yàn)儀,第二代試驗(yàn)做出了如下改進(jìn):擴(kuò)力方式改進(jìn)為盤輪齒輪擴(kuò)力和液壓傳動(dòng)擴(kuò)力,實(shí)際擴(kuò)力比 100,這種改進(jìn)使擴(kuò)力比更加穩(wěn)定,同時(shí)減少了對(duì)材料剛度和強(qiáng)度的要求;除以上改進(jìn)外,其他部分和第一代巖石流變擾動(dòng)效應(yīng)試驗(yàn)儀相似。 第二代巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)試驗(yàn)儀針對(duì)擴(kuò)力問題和擾動(dòng)問題進(jìn)行了改進(jìn),三軸箱問題和加載問題仍然存在,同時(shí)也有新的問題出現(xiàn),擾動(dòng)測(cè)量問題:試驗(yàn)中采用的沖擊擾動(dòng)方式只是在試驗(yàn)開始之前理論計(jì)算了擾動(dòng)荷載強(qiáng)度值,并沒有測(cè)量出擾動(dòng)荷載的實(shí)際值,因此擾動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果不能給出擾動(dòng)荷載強(qiáng)度值與應(yīng)變之間的定量關(guān)系,只是定性說明了擾動(dòng)次數(shù)與應(yīng)變之間的關(guān)系。
亓?纜爰釉兀?鵂都釉氐?級(jí)大且為瞬時(shí)加載,無低等級(jí)的連續(xù)緩慢加載功能,易導(dǎo)致試件意外提前破壞。③傳、擴(kuò)力問題:盤輪、油缸擴(kuò)力,液壓系統(tǒng)的應(yīng)用帶來了液壓波動(dòng)的問題;齒輪傳力,齒輪之間的摩擦力過大,導(dǎo)致傳、擴(kuò)力誤差大,整體穩(wěn)壓效果差。此外陳旭等[61]研制出了巖石動(dòng)態(tài)擾動(dòng)伺服三軸試驗(yàn)系統(tǒng)。依據(jù)以往相關(guān)試驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用情況可知:電液伺服系統(tǒng)普遍存在液壓波動(dòng)現(xiàn)象,提供的軸壓一般有1~2kN的壓力波動(dòng),與巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)試驗(yàn)所需的長(zhǎng)期穩(wěn)定的軸壓和可控的微小擾動(dòng)條件不符,會(huì)直接影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。圖2-3RRTS–III型巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)三軸試驗(yàn)系統(tǒng)Fig2-3RRTS-IIItriaxialtestsystemforrockcreepdisturbanceeffect針對(duì)以上試驗(yàn)儀及試驗(yàn)系統(tǒng)存在的不足和巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)相關(guān)試驗(yàn)的實(shí)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)Bingham模型的軟巖參數(shù)非定常三維非線性黏彈塑性蠕變本構(gòu)研究[J]. 劉開云,薛永濤,周輝. 巖土力學(xué). 2018(11)
[2]強(qiáng)度極限鄰域內(nèi)巖石單軸蠕變擾動(dòng)試驗(yàn)研究[J]. 王波,劉重陽(yáng),高昌炎,閆剛,楊建林,谷長(zhǎng)宛. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(07)
[3]巖石三軸拉伸試驗(yàn)裝置研制及其應(yīng)用[J]. 馬春德,郭春志,潘素平,周亞楠. 巖土力學(xué). 2018(S1)
[4]巖石空心圓柱扭剪試驗(yàn)系統(tǒng)研制[J]. 周輝,姜玥,盧景景,胡大偉,張傳慶,陳珺,李震. 巖土力學(xué). 2018(04)
[5]巖石流變擾動(dòng)效應(yīng)三軸試驗(yàn)系統(tǒng)[J]. 王波,高昌炎,陳學(xué)習(xí),劉重陽(yáng). 煤炭學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]擾動(dòng)荷載下單孔大理巖蠕變特性試驗(yàn)研究[J]. 徐俊,祝方才,譚園輝. 湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[7]深井交岔點(diǎn)圍巖流變擾動(dòng)效應(yīng)及鋼管混凝土組合支架支護(hù)技術(shù)研究[J]. 王軍,黃萬朋,左建平,田甜. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(02)
[8]橫觀各向同性巖石蠕變性質(zhì)與本構(gòu)模型研究[J]. 王者超,宗智,喬麗蘋,李崴,劉杰. 巖土工程學(xué)報(bào). 2018(07)
[9]巖石流變擾動(dòng)特性單軸壓縮試驗(yàn)研究[J]. 王波,高昌炎,陳學(xué)習(xí),楊建林,閆剛. 煤炭學(xué)報(bào). 2017(06)
[10]巖石高壓三軸試驗(yàn)機(jī)的液壓加載系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 莫有堂,周翠英,劉鎮(zhèn),陸儀啟. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2017(02)
博士論文
[1]深井巷道非對(duì)稱變形機(jī)理與圍巖流變及擾動(dòng)變形控制研究[D]. 黃萬朋.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2012
[2]巖石蠕變擾動(dòng)效應(yīng)與損傷特征理論與試驗(yàn)研究[D]. 付志亮.山東科技大學(xué) 2007
[3]巖石蠕變及其擾動(dòng)效應(yīng)試驗(yàn)研究[D]. 范慶忠.山東科技大學(xué) 2006
[4]巖石流變力學(xué)特性的研究及其工程應(yīng)用[D]. 楊圣奇.河海大學(xué) 2006
本文編號(hào):3490666
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