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一种裂隙注浆的复合岩石试样制作的试验模具组合体装置: 本发明设计一种裂隙注浆的复合岩石试样制作的试验模具组合体装置，包括固定底座，其特征在于：在固定底座上设置有四个圆柱形凸体卡座，每个凸体卡座上安装有一个钢制容纳盒，所述的钢制容纳盒为圆柱形，钢制容纳盒外侧设置不同倾斜角度的...; 张佳妮陈志强孙斌吕雄飞赵江杨雷

含共面双裂隙复合岩石的力学特性与破坏规律研究: 2024年; 为了研究裂隙构型属性对层状复合岩石的力学行为、破坏模式及裂纹扩展规律的影响,以预制含共面双裂隙复合岩样为研究对象,通过室内单轴压缩试验与数字图像采集模块,分析在不同裂隙长度、倾角下岩样的力学特性和破坏特征。结果表明:(1)岩样峰值应力和弹性模量随着裂隙倾角增加上升,随裂隙长度增加而下降;劣化系数k随裂隙倾角的增加而减小,随裂隙长度的增加而增大。(2)破坏模式受裂隙倾角和两种岩石材质的影响,破碎程度主要由裂隙长度决定。(3)岩桥的贯通模式受裂隙倾角和结构面的控制,4种贯通模式中,随裂隙倾角增大,贯通趋势增强,但裂隙倾角达90°时不再贯通,且结构面会抑制岩桥的贯通。(4)裂纹扩展受裂隙长度影响,当裂隙长度小于12mm时,裂纹首先出现在岩样的右半部分,而弹性阶段产生的裂纹主要出现在岩样的左半部分,当裂隙长度大于12mm时,裂纹均匀布满岩样表面。该研究成果对实际工程建造和设计具有一定的指导意义。; 肖桃李许可袁浩折海成; 关键词：类岩石材料力学特性

高温作用后层状复合岩石单轴压缩试验损伤机理研究: 2024年; 为研究深部环境中高温对层状复合岩石物理特性、变形破坏机制及损伤演化规律的影响,在层状复合岩石经过30、60、90、120、150、180℃高温后开展单轴压缩试验,同时采用声发射仪器监测岩石的破坏过程;以累计振铃计数为损伤变量,考虑高温引入初始损伤,利用复合等效方法得到层状复合岩石的弹性模量,依据裂纹轴向应变、累计振铃计数推导得到全过程应力-应变本构模型。结果表明:层状复合岩石经历高温后,在岩石的初始压密阶段,温度越高,岩石的延性越强;层状复合岩石峰值强度与温度呈负相关关系;声发射中的振铃计数与岩石损伤破坏过程中裂纹的萌生、延伸、扩展到贯通都有很好的对应关系;随着温度的升高,层状复合岩石由脆性向弹塑性转化,破坏模式由垂直劈裂破坏过渡为Y型剪切破坏;建立的全过程应力-应变本构模型可以较好地反映层状复合岩石的损伤演化规律,研究成果可为高温环境下的岩体工程研究提供参考。; 付鹏亓宪寅亓宪寅耿殿栋柯婷; 关键词：层状复合岩石高温单轴压缩试验声发射本构模型

冲击荷载下夹层复合岩石能量演化及断裂特征研究: 2024年; 为研究冲击荷载下夹层复合岩石能量演化及断裂特征,选用砂岩、大理岩和花岗岩3种材料制成6组不同的夹层复合岩石试件,利用霍普金森压杆系统进行动态断裂冲击试验,研究不同复合岩石试件的裂纹扩展形态、应力波波形特征、裂纹尖端应力场和能量损耗关系,同时结合DLSM模拟结果,分析动态断裂过程中的应力波传播规律以及动能演化过程。结果表明:高速相机拍摄的动态断裂过程与DLSM模拟裂纹扩展过程具有良好的拟合度;裂纹的产生情况取决于层理弱面的破坏情况,相同冲击条件下,仅层理弱面不同的试件,层理弱面强度越低,裂纹扩展的时间越短且越靠前,夹层材料硬度越小,用于裂纹扩展的能量越多;在相同入射能量条件下,硬度较大的试件作为冲击端材料时,试件的反射作用较强,反射能量较大,透射作用较弱,透射能量较小,试件的能量耗散较大;层理面对应力波传播具有明显的阻碍作用,产生的透射波在尖端积蓄能量直至切缝起裂,试件综合硬度增大后,透射波明显减弱,并且传播速度减缓。; 刘小庆宋佳辉张瑶瑶孔维文梅洪嘉王雁冰; 关键词：岩石力学 SHPB

考虑围压影响的岩石-水泥环组成的复合岩石损伤失稳模型研究: 为了准确模拟套管外岩石与水泥环的胶结面损伤失稳全过程,本文建立能够描述胶结面岩石损伤规律的损伤模型,通过对复合岩石的三轴力学实验研究,得出复合岩石在不同围压下的力学参数。利用损伤模型计算的理论值与实验数据进行对比,确定理...; 赵亮李琪; 关键词：岩石损伤复合岩石

基于声发射和DIC特征的层状复合岩石力学损伤试验及模型研究被引量：2: 2023年; 为研究层状复合岩石的力学损伤特性,以深部致密储层砂岩及泥岩为研究对象,通过相似材料模型试验制备层状复合类岩石,开展单轴压缩试验并辅以声发射系统及数字图像修正(DIC)系统全过程监测,得到层状复合岩石的强度及弹性模量等物理力学参数。研究声发射振铃计数与岩石损伤演化过程对应规律,将单轴压缩下层状复合岩石损伤过程划分为初始损伤、损伤稳定发展及损伤加速三个阶段。以声发射内部损伤演化特征及DIC表面损伤演化特性为基础,建立了基于双损伤因子表征的层状复合岩石损伤本构模型。结果表明:3类岩石中,A类岩石的强度及弹性模量分别高于B类岩石21%和24%,AB类层状复合岩石的强度及弹性模量则低于B类岩石3%和4%。A类岩石以拉伸破坏为主,B类岩石多呈单斜面剪切破坏,AB类复合岩石主要沿胶结层理面或强度较弱部分产生拉伸-剪切滑移型破坏。三类岩石加载初期声发射活动较弱,在峰值应力时信号值达到最大。文中提出的模型合理地揭示了单轴压缩下层状复合岩石内部结构发展与外部裂纹萌发、扩展与贯通的损伤演化机理。; 杨振亓宪寅冯梦瑶王胜伟付鹏; 关键词：层状复合岩石相似材料声发射损伤本构模型

一种弱碱性锌复合岩石挤压炭滤芯及其制备方法: 本发明公开了一种弱碱性锌复合岩石挤压炭滤芯，有以下重量份的原料组成：改性天然钙质砂10‑60份、改性绿沸石5‑30份、高纯白云石5‑30份、高纯方解石5‑40份、椰壳活性炭粉40‑60份、超高分子聚乙烯粉10‑40份。本...; 王宗星邓财科刘昊黄湛英向懋笔

层状复合岩石变形破坏全过程接触面力学特征研究被引量：1: 2023年; 通过三点弯曲试验,利用CCD相机作为观测手段,采用数字散斑相关方法,对一种细砂岩组成的层状复合岩石试件进行试验研究,分析层状复合岩石变形破坏全过程接触面力学特征。结果表明:(1)随着荷载的施加,上下层试件表面的水平应变场呈现竖向分布的拉压应变区交替出现的现象,这种现象在层间接触面附近尤为明显;(2)层间滑动位移整体呈波动状态分布,随着荷载的增加,层间滑动位移值逐步增大,最大滑移值为0.174mm;(3)接触面水平应力值受层间接触条件影响呈波动变化状态,层间竖向应力曲线呈V形分布;(4)加载过程中层间摩擦系数不断变化,在滑动初期阶段,摩擦系数从3.5降低至0.2,在稳定滑动阶段,摩擦系数则保持为0.15;(5)上下层面变形能密度曲线变化趋势基本相同,在荷载峰值时刻,接触面变形能密度达到最大值4.2 J/m^(3)。上述研究成果可为远程岩层界面DIC监测和岩层滑动研究取值提供有益的参考。; 许海亮谭安福宋义敏朱力安栋杜羽高晗钧; 关键词：层状复合岩石三点弯曲试验接触面力学特征

不同节理模型在层状复合岩石离散元模拟中的应用被引量：5: 2023年; 煤矿巷道围岩中广泛存在由不同岩性岩石组成的层状复合岩体,其变形破坏具有强烈的各向异性特征,对巷道的稳定安全会产生特殊的影响。目前,除了物理力学试验手段以外,离散元模拟被越来越广泛地应用到数值模拟研究中。本文以物理模拟试验为基础,在颗粒流模拟程序PFC^(2D)平台中分别采用删除颗粒黏结(bond removal method,BRM)和光滑节理模型(smooth joint model,SJM)2种节理面处理方式建立了层状复合岩石的模拟模型。模拟研究结果表明:SJM模拟模型可以更好地反映物理试验的应力—应变曲线形态,而BRM模型会在岩层倾角较大时产生较大的塑性变形,无法反映室内试验试样的脆性破坏特征。2种节理模型均可整体反映物理模拟试样的强度变形各向异性规律以及破坏模式,但SJM模型能更好地反映物理试样单轴压缩强度和弹性模量的各向异性特征,而BRM模型试样的宏观破裂面比SJM模型试样更加显著,与物理试样的破裂面更接近。另一方面,SJM节理模型能单独统计出SJM拉伸裂纹和剪切裂纹,通过分析这些裂纹的数目和分布区域可以更好地分析层状复合岩石试样破坏的细观机理。研究结论为后续离散元方法模拟层状复合岩体或节理岩体研究提供了积极的参考和指导。; 殷鹏飞杨圣奇高峰高峰; 关键词：层状复合岩石离散元法单轴压缩

动载下层状复合岩石能量耗散及断裂特征研究被引量：1: 2023年; 利用砂岩、大理岩、花岗岩制作6种不同组合方式的层状复合岩石,采用分离式霍普金森压杆试验系统,对不同组合方式的层状岩石进行动态冲击试验,利用高速相机记录其破坏形态,分析复合岩石材料的动态断裂模式、波阻抗效应以及能量耗散规律,探究不同复合岩石试件的动能及断裂能关系.利用离散格子弹簧模型模拟复合岩石试件的动态断裂过程,分析复合试件的应力波传播特性及应力、损伤演化规律.研究结果表明:复合岩石材料的动态断裂特征与上下层材料具有相关性,当下层材料动态起裂韧度较低时,裂纹从起裂至扩展到岩石胶结面历时较短.上层材料对于复合岩石的应力传导作用具有较大的相关性,上层材料密度越大,更有利于透射波传递,应力传导效果越好,而下层材料与上层材料密度相差越大,胶结面上下端应力差越大;受波阻抗效应影响,复合岩石试件应力波的传播行为具有明显差异,波阻抗越大应力波传播速度越快,透射系数越大,产生更多的透射能;复合岩石试件的耗散能时密度、动能及断裂能与上下层岩石材料的密度有关,下层材料不变,上层材料密度越大时,耗散能时密度及断裂能更小,试件完全断裂时获得较大的动能.; 李杨王雁冰付代睿吴后为刘珍; 关键词：层状复合岩体分离式霍普金森压杆能量耗散数值模拟

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