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True-Load载荷反求算法研究与应用 被引量：2
1
作者 李晓峰 刘海东 +1 位作者 冯建军 Timothy G.Hunter 《大连交通大学学报》 CAS 2018年第2期39-42,共4页
利用True-Load软件提供True-Load载荷反求算法,结合有限元技术从应变测量中获得载荷,对天线基座进行了研究.结果表明,如果想要这种方法取得成效,必须具备两个必要条件:有限元模型与试验对象必须具有较高的一致性;由该软件优化出来的应... 利用True-Load软件提供True-Load载荷反求算法,结合有限元技术从应变测量中获得载荷,对天线基座进行了研究.结果表明,如果想要这种方法取得成效,必须具备两个必要条件:有限元模型与试验对象必须具有较高的一致性;由该软件优化出来的应变片贴片点必须与实际的贴片位置保持一致.研究结果为根据应变反求出载荷这种算法的可靠性提供了一些参考价值. 展开更多
关键词 天线基座 true-load算法 间接反求载荷 应变
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基于True-Load算法的载荷反求研究 被引量：2
2
作者 李晓峰 郭彩霞 +1 位作者 Timothy G.Hunter 刘海东 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第2期242-244,共3页
设计载荷与在役载荷的不一致是需要避免的,通过布置测力传感器直接获得在役载荷仅对简单问题有效。如果通过布置应变片间接获得在役载荷也很困难,因为载荷的应变响应中存在很深的载荷耦合。True-Load软件提供了一种与有限元技术相结合... 设计载荷与在役载荷的不一致是需要避免的,通过布置测力传感器直接获得在役载荷仅对简单问题有效。如果通过布置应变片间接获得在役载荷也很困难,因为载荷的应变响应中存在很深的载荷耦合。True-Load软件提供了一种与有限元技术相结合的解耦方法。以该软件的算法为工具,以一个具有代表性的轮对为对象对载荷反求进行了研究。研究获得的数据表明这个方法想要获得成功的两个必要条件是:有限元仿真模型必须高度可靠;被选择的应变片群中必须将最优位置的应变片包含在内。这两个条件的发现对这种解耦方法的可靠应用将有一定的参考价值。 展开更多
关键词 轮对 true-load算法 间接反求载荷 影响因素 应变片
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基于True-Load货车摇枕载荷反求研究 被引量：1
3
作者 李晓峰 张兴茂 +2 位作者 林鹏皓 赵尚超 李向伟 《大连交通大学学报》 CAS 2019年第4期34-38,共5页
为了准确地预测复杂结构的受力性能,提出了一种替代方法来测量载荷,即True-Load载荷反求算法,这种方法有效的利用有限元技术,通过对应变片所测得应变值进行一系列的数学运算,从而求得构件在实际情况下所受的外部载荷值.以该种算法为工具... 为了准确地预测复杂结构的受力性能,提出了一种替代方法来测量载荷,即True-Load载荷反求算法,这种方法有效的利用有限元技术,通过对应变片所测得应变值进行一系列的数学运算,从而求得构件在实际情况下所受的外部载荷值.以该种算法为工具,对货车摇枕进行了研究.依据研究结果可以看出,有限元建模的精确度以及应变片位置的选取对于试验结果具有较大影响,所提出的方法为根据应变反求出载荷的可靠性提供了参考. 展开更多
关键词 摇枕 true-load 反求载荷 应变片
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中间主应力与层理倾角对层状砂岩变形破坏特性的影响
4
作者 冯帆 李成林 +3 位作者 陈绍杰 谢志伟 张彤 刘洋硕 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第10期4333-4350,共18页
为探究深部复杂应力环境下层状砂岩变形与破坏特性,采用QKX-YB200真三轴试验系统和声发射监测系统对层状砂岩试样开展了真三轴加载试验,分析不同的层理倾角β与中间主应力σ_(2)情况下试样的应力-应变曲线特征、破坏特性和强度变化规律... 为探究深部复杂应力环境下层状砂岩变形与破坏特性,采用QKX-YB200真三轴试验系统和声发射监测系统对层状砂岩试样开展了真三轴加载试验,分析不同的层理倾角β与中间主应力σ_(2)情况下试样的应力-应变曲线特征、破坏特性和强度变化规律,讨论层状砂岩的各向异性与裂纹扩展行为。研究结果表明:当β一定时,随着σ_(2)增加,层状砂岩的脆性逐渐增强;当σ_(2)一定时,峰值体积应变ε_(vp)随β增加呈现先增加后降低的趋势,在β=60°时峰值体积应变最大。层状砂岩裂纹扩展形式可划分为贯穿层理面裂纹(GC)和沿层理面裂纹(SC);无论β为何值,层状砂岩均出现贯穿层理面裂纹,但沿层理面裂纹仅出现在β=60°和β=90°试样中;随着σ_(2)增加,试样宏观裂纹数量逐渐减少。层状砂岩峰值强度随β增加呈现先减小后增加的趋势;随着σ_(2)增加,峰值强度先增加后减小。在真三轴加载条件下,层状砂岩强度和弹性模量的各向异性随σ_(2)增加而逐渐减弱;层理效应对60°试样影响较强,σ_(2)效应对0°和30°试样影响较强,当β=90°时,层理效应和σ_(2)效应的影响程度均适中。研究成果可为地下矿山层状岩体的工程设计与安全监测提供理论参考。 展开更多
关键词 层状岩体 真三轴加载 中间主应力 层理倾角 变形特性 裂纹扩展
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土的三向刚性真三轴仪研制及验证
5
作者 邵生俊 王泽驰 +2 位作者 邵帅 吴昊 张少英 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第5期1107-1112,共6页
中主应力对土的应力应变行为有显著的影响。为了更准确地描述土的应力应变行为,在土力学领域开展真三轴试验是必要的。介绍了西安理工大学自主研制的一种新型三向刚性真三轴仪,包括由4块底面滚动及侧面滑移刚性板、刚性试样帽和刚性底... 中主应力对土的应力应变行为有显著的影响。为了更准确地描述土的应力应变行为,在土力学领域开展真三轴试验是必要的。介绍了西安理工大学自主研制的一种新型三向刚性真三轴仪,包括由4块底面滚动及侧面滑移刚性板、刚性试样帽和刚性底板构成压力室、三向伺服液压步进电机加载控制系统、计算机与存储智能控制系统、水-气吸力控制系统面板四部分。通过将长方体土样分为真三轴长方体剪切层试样和端部传递层土块,由端部传递层作用于长方体剪切层传递竖向主应力与侧面滑移刚性板施加作用正交双向主应力,解决了传统三向刚性板加载互相干扰的技术难题。通过开展重塑黄土和饱和砂土的验证试验,验证了仪器的合理性,总结了试样破坏形式及试验误差的原因。该仪器具有操作简单、变形均匀、自动加载智能控制的优点。 展开更多
关键词 真三轴试验 三向刚性真三轴仪 重塑黄土 应力应变关系
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防冲钻机钻测智能化试验平台研制及初步应用
6
作者 谭健 刘学生 +3 位作者 耿艳峰 付彪 王洪磊 许珂 《岩土力学》 北大核心 2025年第2期673-684,共12页
为研究钻机钻进参数与围岩参数定量关系,实现冲击地压卸压钻进与预警评价同步,自主研发一套防冲钻机钻测智能化试验平台。该平台由智能钻测试验钻机、大尺度真三轴应力加载系统、计算机控制系统和其他辅助装置等组成。平台能够较好地还... 为研究钻机钻进参数与围岩参数定量关系,实现冲击地压卸压钻进与预警评价同步,自主研发一套防冲钻机钻测智能化试验平台。该平台由智能钻测试验钻机、大尺度真三轴应力加载系统、计算机控制系统和其他辅助装置等组成。平台能够较好地还原现场环境下的岩体力学参数与结构特征,实现随钻参数的实时测量与收集;利用该平台初步开展验证性试验。结果表明:真三轴应力加载系统通过电液伺服系统控制横向与竖向加载液压缸,实现大尺度试件的精确均匀真三轴加载,最大压力达6000kN,可真实再现千米深井围岩应力状态;智能钻测试验钻机在导轨式液压钻机基础上,设计新型高精度传感装置及信号传输模块,实现复杂工况下钻杆钻进过程中近钻头处随钻参数的实时测量与传输;计算机控制系统具有真三轴加载、钻机钻进控制、钻进参数收集等功能,实现钻进与参数采集同步;平台整体结构设计合理,操作简单。研发的试验平台可开展真三轴应力状态下大尺度试件钻进试验,对于研究建立钻机钻进参数与围岩参数定量关系,研发钻进过程中冲击危险性同步智能预警技术,实现围岩稳定性评估并进行同步预警等具有重要意义。 展开更多
关键词 试验平台 冲击地压 真三轴加载 随钻参数 实时测量
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结构面影响深埋隧道硬质围岩岩爆特征试验研究
7
作者 韩世迎 王航龙 +3 位作者 彭俊 朱君星 王林飞 潘堃 《岩土力学》 北大核心 2025年第6期1765-1776,共12页
为了研究结构面对深埋隧道硬质围岩岩爆特征的影响,对有无结构面的两种圆形隧道立方体砂岩试样进行了真三轴条件下岩爆模型试验,试验中采用声发射系统监测了岩爆演化过程。研究发现:结构面对岩爆发生的位置、洞壁破坏模式、岩爆剧烈程... 为了研究结构面对深埋隧道硬质围岩岩爆特征的影响,对有无结构面的两种圆形隧道立方体砂岩试样进行了真三轴条件下岩爆模型试验,试验中采用声发射系统监测了岩爆演化过程。研究发现:结构面对岩爆发生的位置、洞壁破坏模式、岩爆剧烈程度具有较大的影响。无结构面试样两侧破坏位置对称,围岩边壁有较多岩片剥落,形成较浅的V型凹槽;有结构面试样洞壁两侧破坏位置不对称,远离结构面一侧有大量岩片剥落,形成较深的V型凹槽,结构面附近则产生多条裂纹,导致隧道与结构面之间岩体有向隧道空间垮塌的趋势;有结构面试样声发射事件活跃度更高,单个撞击的平均能量约为无结构面试样的2.2倍;根据累计撞击数的演化规律,将岩爆分为3个阶段,阶段Ⅰ为微裂纹闭合及线弹性阶段,阶段Ⅱ为裂纹萌生及稳定扩展阶段,阶段Ⅲ为微裂纹非稳定发育直至发生岩爆阶段。有结构面的试样进入阶段Ⅱ的时间比不含结构面试样早;两种试样在破坏过程中产生的裂纹均为张拉剪切混合裂纹,其中有结构面试样的剪切裂纹占比更大。结构面的存在改变了试样初始损伤的位置,声发射定位与隧道破裂形态基本一致。 展开更多
关键词 结构型岩爆 隧道 V型凹槽 真三轴加载 声发射
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真三轴不同循环加卸载模式下砂岩的能量演化规律
8
作者 张启航 孟祥瑞 赵光明 《矿业科学学报》 北大核心 2025年第3期418-434,共17页
为阐明不同循环加卸载模式对砂岩能量演化的影响,利用自主研发的TAWZ-5000/3000岩石真三轴试验系统开展不同路径下真三轴循环加卸载试验。通过应力-应变曲线分析砂岩力学特性,得到砂岩弹性能密度、耗散能密度与输入能密度之间的线性函... 为阐明不同循环加卸载模式对砂岩能量演化的影响,利用自主研发的TAWZ-5000/3000岩石真三轴试验系统开展不同路径下真三轴循环加卸载试验。通过应力-应变曲线分析砂岩力学特性,得到砂岩弹性能密度、耗散能密度与输入能密度之间的线性函数关系。结果表明:(1)不同循环加卸载模式下,滞回环随最大主应变的增加呈现不同的演化特征;相同模式下,增加循环次数不会改变滞回环的变化趋势。(2)不同路径下岩样的破坏强度和最大主应力峰谷值应变均表现出明显的路径依赖特性。等幅循环加卸载模式下岩石峰值强度最低,其次是分级循环加卸载模式,梯级循环加卸载模式的峰值强度最高。(3)等幅循环加卸载模式下岩样能量密度更大,最大主应力方向输入能密度和耗散能密度初期迅速下降后逐渐趋向平稳,而弹性能密度保持不变;另外2种模式下最大主应力方向输入能密度、弹性能密度和耗散能密度随循环次数的增加呈“正相关”增长趋势。中、小主应力方向的能量密度远小于最大主应力方向。 展开更多
关键词 岩石力学 真三轴 循环加卸载模式 能量演化 损伤
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真三轴加载下砂岩动态破坏特征研究
9
作者 董瑾玥 刘洋 +1 位作者 刘先声 谈坤 《哈尔滨商业大学学报(自然科学版)》 2025年第4期428-434,469,共8页
随着岩石工程不断向深部发展,岩体所处的力学环境日益复杂.深部岩石往往承受动静组合加载的复杂受力模式.采用真三轴SHPB实验装置对地层深度分别为400、600、800 m的砂岩开展真三轴动静组合加载试验,研究其力学特性与裂纹扩展规律;并利... 随着岩石工程不断向深部发展,岩体所处的力学环境日益复杂.深部岩石往往承受动静组合加载的复杂受力模式.采用真三轴SHPB实验装置对地层深度分别为400、600、800 m的砂岩开展真三轴动静组合加载试验,研究其力学特性与裂纹扩展规律;并利用PFC3D-FLAC3D建立离散-连续耦合模型与试验互相验证.结果表明,在恒定冲击气压条件下,当地层深度从400 m过渡到600 m乃至800 m时,试样的三轴动静组合加载下的动态峰值应力呈现出先增大后减小的变化趋势.Z轴方向的动态应力响应随地层深度加深,起初呈现递减态势,随后转为递增;而与此相反,Y轴方向的动态应力则呈现出先增后减的相反趋势.随着地层深度的增加,砂岩试样的破坏程度与裂纹数量呈现出先增大后减小的趋势. 展开更多
关键词 真三轴 动静组合加载 离散-连续耦合 力学特性 裂纹扩展 数值计算
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基于真三轴试验条件的岩爆模拟声发射特征研究
10
作者 黄湛煐 张倓 +1 位作者 聂华伟 李郴娟 《黄金》 2025年第2期18-22,共5页
为研究矿山高应力环境下深埋硐室开挖后因应力集中引发岩爆显现的声发射特征,采用TRW-3000型岩石真三轴电液伺服试验系统配合PCI-Ⅱ型声发射监测系统,对大理岩试件模拟深埋硐室围岩体单面临空三向-五面应力环境开展三向独立加载和单面... 为研究矿山高应力环境下深埋硐室开挖后因应力集中引发岩爆显现的声发射特征,采用TRW-3000型岩石真三轴电液伺服试验系统配合PCI-Ⅱ型声发射监测系统,对大理岩试件模拟深埋硐室围岩体单面临空三向-五面应力环境开展三向独立加载和单面突然卸载试验研究。研究结果表明:声发射特征的振铃计数和b值能反映岩石内部裂隙孔洞的发育、发展及贯通情况,临爆阶段振铃计数密集出现并达到峰值,同时声发射b值骤降,岩样内部孔洞裂隙迅速扩展发育形成大尺度裂纹,随后试件出现强烈的整体失稳破坏。因此,声发射振铃计数密集增长现象可作为判断矿山深埋硐室围岩体存在岩爆发生可能的关键阶段,声发射b值的突然降低现象可作为岩爆即将发生的前兆特征,为深部矿区开采实践提供理论指导。 展开更多
关键词 高应力 深部开采 深埋硐室 应变型岩爆 真三轴加卸载 声发射特征
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深层螺旋板载荷试验系统的开发与研究
11
作者 高敬 陈新军 +1 位作者 李鹏 陈志英 《工程勘察》 2025年第3期22-26,86,共6页
螺旋板载荷试验是直接获取地基承载力的重要原位测试手段。长期以来,传统试验方法受限于地下真实位移无法量测、线缆冗余操作不便、人工操作自动化程度低等问题,导致该方法仅在浅部地层应用,成为限制该方法大范围推广的主要原因。为解... 螺旋板载荷试验是直接获取地基承载力的重要原位测试手段。长期以来,传统试验方法受限于地下真实位移无法量测、线缆冗余操作不便、人工操作自动化程度低等问题,导致该方法仅在浅部地层应用,成为限制该方法大范围推广的主要原因。为解决传统螺旋板载荷试验上述问题,发明了一种内置缆线式螺旋板载荷试验方法。通过工程实例验证,表明新方法在直接获取地层承载力、测试深度较深、不受地下水位影响等方面有较大优势,能够为技术人员设计参数选择提供依据。 展开更多
关键词 深层螺旋板载荷试验 地下真实位移 内置缆线式 伺服控制
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新型混合边界真三轴仪加载装置及岩土材料试验结果 被引量：18
12
作者 殷建华 周万欢 +1 位作者 Md.Kumruzzaman 郑俊文 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期493-499,共7页
介绍一个新型土力学真三轴仪加载装置-刚性滑板加柔性面的混合边界加载装置。利用三维有限元模型分析两种不同加载装置对土样应力应变分布的影响。分析表明新的刚性滑板加载设计使土样中的应力应变更加均匀。最后讨论了一组完全风化花... 介绍一个新型土力学真三轴仪加载装置-刚性滑板加柔性面的混合边界加载装置。利用三维有限元模型分析两种不同加载装置对土样应力应变分布的影响。分析表明新的刚性滑板加载设计使土样中的应力应变更加均匀。最后讨论了一组完全风化花岗岩土和一组土工泡沫材料的真三轴试验结果。完全风化花岗岩土的排水剪切试验在在等p',不等b条件下进行。土工泡沫材料的试验在等b,不等p'条件下进行。试验结果表明完全风化花岗岩土的最大偏应力随b值增加而减小。土工泡沫材料摩擦角为负值,具有屈服点随p'值增大而减小的特性。 展开更多
关键词 真三轴 加载装置 完全风化花岗岩土 应力路径
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高地应力真三维加载模型试验系统的研制及其应用 被引量：16
13
作者 张强勇 陈旭光 +2 位作者 林波 刘德军 张宁 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1588-1593,共6页
为模拟深部岩体在高地应力条件下的非线性变形破坏特征,研制出一种高地应力真三维加载地质力学模型试验系统,该系统主要由高压加载系统、智能液压控制系统和反力装置系统组成。高压加载系统用于给试验模型施加三维高地应力荷载,主要包... 为模拟深部岩体在高地应力条件下的非线性变形破坏特征,研制出一种高地应力真三维加载地质力学模型试验系统,该系统主要由高压加载系统、智能液压控制系统和反力装置系统组成。高压加载系统用于给试验模型施加三维高地应力荷载,主要包括加载板和大吨位液压千斤顶。为解决相邻加载板因三维加载引起模型体压缩而出现的相互妨碍,即"打架"现象,在试验模型体外设置了中空的正方体导向框。通过前后加载板上设置的导洞盘保证了模型洞室在轴向地应力状态下进行开挖,解决了地下洞室试验模型轴向加载开挖的难题。智能液压控制系统用于试验模型的自动加载与稳压,主要包括试验控制台和智能控制传感器。反力装置系统用于给试验模型提供加载反力,主要包括模型反力架、法兰盘和反力传递板。通过工程应用,有效模拟出深部巷道围岩分区破裂–的非线性变形破坏现象。 展开更多
关键词 真三维加载 导向框 开挖导洞盘 深部巷道 非线性变形破坏
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真三轴应力条件下加卸荷速率对砂岩力学特性与能量特征的影响 被引量：41
14
作者 尹光志 马波 +3 位作者 刘超 李铭辉 鲁俊 尹思禹 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期454-462,共9页
为了更准确地认识真三轴应力条件下加卸荷速率对岩石力学特性与能量特征的影响规律,利用自主研发的"多功能真三轴流固耦合试验系统"开展了砂岩真三轴加卸荷力学特性试验,实现了最小主应力方向上的单面卸荷,模拟实际围岩应力... 为了更准确地认识真三轴应力条件下加卸荷速率对岩石力学特性与能量特征的影响规律,利用自主研发的"多功能真三轴流固耦合试验系统"开展了砂岩真三轴加卸荷力学特性试验,实现了最小主应力方向上的单面卸荷,模拟实际围岩应力演化过程。试验结果表明:随着卸荷速率的增大,砂岩破坏时的最大主应力、最大主应变、最小主应变和体积应变均减小、中间主应变增大,扩容起始点提前,岩样破坏模式逐渐由剪切破坏转为张拉破裂,且张性裂纹多集中于卸荷面附近。加载速率的增大,砂岩破坏时的最大主应力、最大主应变、最小主应变和体积应变增大,扩容起始点滞后,岩样破坏模式逐渐由张剪破坏转向剪切破坏,产生非贯通性裂纹。引入应变偏应力柔量分析不同加卸荷速率下砂岩变形规律,最小主应变和体积应变的偏应力敏感性与卸荷速率呈正相关,最大主应变的偏应力敏感性与加载速率呈正相关。此外,岩石在峰值应力前能量演化有明显的阶段性,峰前吸收的能量大多以可释放弹性应变能的形式存储,耗散能在峰后超过弹性应变能。耗散能比例Ud/U随着最大主应变的增加呈现出先增后降再增的趋势,峰值应力时Ud/U随着卸荷速率的增大而减小,随着加载速率的增大而增大。达到峰值应力时,岩石吸收的总能量U、弹性应变能Ue、耗散能Ud和相应的应变能增量与时间间隔的比值u均随着卸荷速率的增大而减小,随着加荷速率的增大而增大。 展开更多
关键词 真三轴应力 加卸荷速率 力学特性 能量特征
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深部层状节理岩体分区破裂模型试验研究 被引量：21
15
作者 张绪涛 张强勇 +3 位作者 向文 高强 袁圣渤 王超 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期2247-2254,共8页
随着地下工程开挖深度的增加,深部洞室围岩将产生不同于浅部洞室的分区破裂现象。为深入研究深部岩体分区破裂现象的形成机制和影响因素,以淮南矿区丁集煤矿的深部巷道为工程背景,利用模型相似材料和高地应力真三维加载模型试验系统,首... 随着地下工程开挖深度的增加,深部洞室围岩将产生不同于浅部洞室的分区破裂现象。为深入研究深部岩体分区破裂现象的形成机制和影响因素,以淮南矿区丁集煤矿的深部巷道为工程背景,利用模型相似材料和高地应力真三维加载模型试验系统,首次开展了带有软弱夹层的层状节理岩体的真三维地质力学模型试验。结果表明:(1)在满足一定应力条件下,带有软弱夹层的层状节理试验模型出现明显的分区破裂现象;(2)软弱夹层是影响层状节理岩体分区破裂现象的重要因素,在相同的应力条件下,软弱夹层使得巷道围岩的径向位移和应变明显增加;并且软弱夹层的间距越小,洞周破裂区的层数越多,范围越大;(3)洞周破裂区的形状近似为圆形,与是否存在软弱夹层及软弱夹层间距均无关。模型试验结果有效揭示了分区破裂的影响因素,为深入研究高地应力深部岩体的非线性变形破坏特征奠定了坚实的试验基础。 展开更多
关键词 深部岩体 分区破裂 数控真三维加载 相似材料模型试验 软弱夹层
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真三轴加卸载应力路径对原煤力学特性及渗透率影响 被引量：21
16
作者 尹光志 刘玉冰 +3 位作者 李铭辉 邓博知 刘超 鲁俊 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期131-136,共6页
深部煤炭资源开采过程中,由于地应力和工程扰动的影响,煤岩体常处于三向不等压的真三轴应力状态(σ1>σ2>σ3),而采用常规三轴(σ1>σ2=σ3)的加载应力路径难以反映煤岩体的实际受力状态。为此,利用自行研制的"多功能真... 深部煤炭资源开采过程中,由于地应力和工程扰动的影响,煤岩体常处于三向不等压的真三轴应力状态(σ1>σ2>σ3),而采用常规三轴(σ1>σ2=σ3)的加载应力路径难以反映煤岩体的实际受力状态。为此,利用自行研制的"多功能真三轴流固耦合试验系统",研究了真三轴加卸载应力路径下原煤力学特性及渗透率演化规律。结果表明:真三轴加卸载应力路径对原煤的变形、强度特性及渗透率演化规律有重要影响。与CCT加载应力路径相比,LUT,LUUT应力路径下原煤峰值强度降低;真三轴加卸载应力路径下原煤八面体剪应力与有效平均正应力之间存在线性关系。真三轴加卸载应力路径下的原煤破坏方式均为拉-剪复合破坏。此外,真三轴加卸载应力路径对原煤渗透率演化规律有显著影响。 展开更多
关键词 真三轴加卸载 应力路径 力学特性 渗透率
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不同洞形与加载方式对深部岩体分区破裂影响的模型试验研究 被引量：26
17
作者 张强勇 张绪涛 +3 位作者 向文 陈旭光 曹冠华 许孝滨 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1564-1571,共8页
随着地下工程开挖深度的增加,深部洞室围岩将产生不同于浅部洞室的分区破裂现象。为研究分区破裂的破坏机制和形成机制,以淮南矿区丁集煤矿高地应力深部巷道为工程背景,采用模型相似材料和数控真三维加载模型试验系统,开展圆洞、城门洞... 随着地下工程开挖深度的增加,深部洞室围岩将产生不同于浅部洞室的分区破裂现象。为研究分区破裂的破坏机制和形成机制,以淮南矿区丁集煤矿高地应力深部巷道为工程背景,采用模型相似材料和数控真三维加载模型试验系统,开展圆洞、城门洞和马蹄形洞在沿洞轴向和垂直洞轴向加载条件下的洞室开挖真三维地质力学模型试验。模型试验研究表明:(1)初始最大主应力平行于洞轴方向且其量值超过1.5倍围岩单轴抗压强度是深部岩体产生分区破裂的重要条件;(2)洞室分区破裂的范围与洞形和洞室尺寸有关,洞室尺寸越大,分区破裂范围越大。模型试验结果有效揭示分区破裂的形成条件和破坏规律,为深入研究高地应力深部岩体的非线性变形特征与破坏机制奠定了坚实的试验基础。 展开更多
关键词 岩石力学 深部岩体分区破裂 数控真三维加载 相似材料模型试验 分区破裂条件
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真三轴加卸载岩体各向异性及能量演化机制 被引量：9
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作者 许文松 赵光明 +3 位作者 孟祥瑞 刘之喜 刘崇岩 戚敏杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1502-1515,共14页
地下工程开挖过程中围岩处于极其复杂的应力环境中,尤其是在其各向异性的影响下,动力灾害的发生存在隐蔽性。采用真三轴卸荷扰动岩石测试系统对砂岩进行不同主应力方向加卸载试验,研究真三轴不同主应力加卸载条件下高应力岩体力学特性... 地下工程开挖过程中围岩处于极其复杂的应力环境中,尤其是在其各向异性的影响下,动力灾害的发生存在隐蔽性。采用真三轴卸荷扰动岩石测试系统对砂岩进行不同主应力方向加卸载试验,研究真三轴不同主应力加卸载条件下高应力岩体力学特性与破坏特征,分析不同主应力加卸载岩体次生各向异性及能量演化机制。结果表明:(1)在岩体次生各向异性影响下,σ_(1)(第一主应力)进行循环加卸载过程中,ε_(2)(第二主应变)和ε_(3)(第三主应变)呈现相反变化,ε_(V)(体积应变)先压缩再膨胀,最终表现出膨胀的宏观现象;(2)高围压岩体σ_(3)(第三主应力)卸载时,ε_(1)产生压缩,ε_(2)和ε_(3)产生膨胀变形,ε_(2)变化量小于ε_(3),卸荷方向变形由线弹性状态转变为弹-塑非线性;(3)σ_(1)和σ_(3)卸载岩体积聚的能量差异较大,σ_(1)卸载是一个能量释放的过程,σ_(3)卸载是一个能量积聚的过程,卸荷方向的能量变化特征决定了其余2个诱发方向的能量积聚、释放规律,σ_(3)卸载岩体的极限储存能量降低,且σ_(2)(第二主应力)卸荷时随着σ_(1)的增大加快了岩石的破坏,表明岩体卸载比加载更容易破坏;(4)σ_(3)卸荷速度越快,破坏时所释放的能量增加、耗散能降低,卸荷方向岩体能量密度和总积聚能量密度减小。动力事故发生的主要原因是岩体内部能量的积聚释放,岩体次生各向异性对岩体自身极限储存能存在很大影响,研究真三维加卸载次生应力对岩石极限储存能的影响特征为冲击地压防止提供了参考。 展开更多
关键词 真三轴加卸载 各向异性 能量积聚 释放应变能
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水泥土各向异性变形特性研究 被引量：10
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作者 宋新江 徐海波 +2 位作者 王永雷 王伟 周爱兆 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1619-1624,1666,共7页
采用研制的真三轴仪进行水泥土单向加荷试验,研究水泥土的各向异性变化规律,探讨应力对侧向膨胀的影响。结果表明,单向加荷条件下,加荷方向均产生压缩,而侧向膨胀主要与剪应力增量△q有关;大主应力σ1单向加荷,△q>0,中主应力σ2、... 采用研制的真三轴仪进行水泥土单向加荷试验,研究水泥土的各向异性变化规律,探讨应力对侧向膨胀的影响。结果表明,单向加荷条件下,加荷方向均产生压缩,而侧向膨胀主要与剪应力增量△q有关;大主应力σ1单向加荷,△q>0,中主应力σ2、小主应力σ3方向产生侧向膨胀;中主应力单向加荷,△q>0时,σ3方向产生侧向膨胀,△q<0时,无侧向膨胀;小主应力单向加荷,△q<0,试样不产生侧向膨胀;对于相同应力增量,试样侧向膨胀和压缩应变均随初始固结应力的增大而减小。能量分析表明,试样的侧向膨胀与某一方向的约束程度相关,约束越强,侧向膨胀量越小;约束越弱,侧向膨胀量越大。 展开更多
关键词 水泥土 单向加荷 各向异性 真三轴仪 变形
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粗粒土应力诱导各向异性真三轴试验研究 被引量：14
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作者 施维成 朱俊高 +1 位作者 何顺宾 刘汉龙 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期810-814,共5页
使用河海大学最新研制成功的真三轴仪,对粗粒土进行不同主应力方向上的单向加荷试验。结果表明,在σ1、σ2、σ3方向上单向加荷时,加荷向变形都为压缩,而侧向变形较为复杂。当在σ1或者σ2方向上单向加荷时,σ3方向上都是发生膨胀,而另... 使用河海大学最新研制成功的真三轴仪,对粗粒土进行不同主应力方向上的单向加荷试验。结果表明,在σ1、σ2、σ3方向上单向加荷时,加荷向变形都为压缩,而侧向变形较为复杂。当在σ1或者σ2方向上单向加荷时,σ3方向上都是发生膨胀,而另一个侧向(即σ2或σ1方向上)没有明显变形;当在σ3方向上单向加荷时,两个侧向(即σ1、σ2方向上)都几乎没有变形。分析认为:剪切作用增强即应力状态接近破坏面,会发生侧向膨胀;反之,剪切作用减弱,则无侧向膨胀产生或侧向膨胀较小。对σ3方向单向加荷的情况研究表明,该应力路径下,p、q、b这3个量的变化都是使试样的应力状态远离破坏面,剪切作用减弱,因此侧向膨胀很小或没有。所试验的粗粒土在一般应力条件下各向异性性质显著。 展开更多
关键词 各向异性 粗粒土 真三轴试验 单向加荷 侧向变形
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