赵阳
- 作品数：15 被引量：43H指数：4
- 供职机构：中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程理学一般工业技术更多>>
- 低渗非达西渗流运动方程研究被引量：2
- 2017年
- 低速非达西渗流现象广泛存在于高放废物地质处置库及能源开发领域,描述这种非线性过程具有重要的意义.本文利用分数阶微积分方法对幂函数型、指数型两种常用的非线性运动方程进行了研究.首先从达西定律出发,通过拉普拉斯变换得到了与Hansbo幂函数型方程相一致的渗流运动方程.进而对Swartzendruber指数型方程进行研究,得到了分数阶导数意义下的Swartzendruber运动方程及其解析表达式.验证了在求导阶次为1的情况下,原Swartzendruber运动方程是分数阶Swartzendruber方程的一种特例.基于非饱和渗流实验数据,采用最小二乘法拟合获得了新运动方程中的相关参数,对参数变化趋势进行了分析.由曲线拟合结果可知,分数阶Swartzendruber方程精度较高,可以更好地描述非线性渗流过程.
- 王睿周宏伟钟江城易海洋陈超凡赵阳
- 关键词：分数阶微分
- 基于声发射特征的盐岩蠕变本构模型研究被引量：15
- 2017年
- 针对盐岩作为储库介质在长期运营下的变形行为,开展了历时359 d的层状盐岩室内单轴蠕变试验,实时监测了试验过程中的声发射信号规律。研究表明,盐岩单轴蠕变试验中声发射表现出特征明显不同的3个阶段,累计声发射事件定位显示,各阶段声发射信号的分布与试件的变形及破坏位置基本一致,并且累计声发射事件数与蠕变应变近似满足线性关系,验证了基于声发射事件数来建立盐岩蠕变本构模型的合理性。进一步构建了基于声发射的盐岩损伤演化本构模型,并采用最小二乘法拟合本试验数据获得本构模型中的参数,由拟合曲线可知,基于声发射的盐岩蠕变本构模型能够较好地描述盐岩蠕变的3个特征阶段。
- 刘迪周宏伟赵阳段兴丁靖洋
- 关键词：蠕变声发射分数阶微分单轴压缩
- 黏土配比对人工砂岩渗透率影响规律的实验研究被引量：6
- 2018年
- 黏土是影响砂岩渗透率的重要因素,研究不同黏土含量砂岩的渗透规律对工程的安全与效益具有重要意义。由于天然岩样成分复杂,岩性差异较大,为了研究黏土含量在围压加卸载条件下对疏松泥质砂岩气体渗流规律的影响,制作不同黏土(蒙脱石与伊利石)与石英砂配比的人工岩样,采用TOP实验机进行相同应力路径下的围压加卸载气体渗流实验。实验使用氮气作为渗流流体,在渗透压力1 MPa,轴压1 MPa,围压加卸载路径为4,6,8,10,12,15,12,10,8,6,4 MPa的应力条件下,得到不同黏土含量的人工岩样力学性质及渗透率随围压变化的规律。结合达西定律与泊肃叶渗透模型,建立不同黏土含量的人工岩样的渗透率围压关系模型。研究结果表明,所制人工岩样的黏土含量及孔隙度与其初始渗透率满足Boltzmann函数。岩样黏土含量较低时其应力–应变关系表现为线性特征,渗透率与围压满足幂律型关系;黏土含量较高时应力–应变关系表现为非线性特性,渗透率与围压满足负指数型关系。围压的压密作用能够使岩样的应力–应变关系向线性变化,表现为渗透率与围压从负指数关系向幂律关系转化。岩样中黏土含量的增高,使得内部结构强度减弱,在应力作用下更容易产生使渗透率增大的贯通裂隙。
- 赵阳周宏伟钟江城王睿
- 关键词：岩石力学
- 岩腔长期稳定性的数值模拟评价
- 本文主要研究盐腔储气库的长期稳定性,利用有限差分软件FLAC3D,对金坛盐矿区中的一个拟建腔体进行了数值模拟。通过控制边界条件模拟十种不同内压的储气工况并检测各个工况下蠕变二十年的腔体周围的塑性区变化情况及腔体围岩的蠕变...
- 赵阳冯旭伟张萧易海洋易风顺
- 关键词：储气库数值模拟
- 文献传递
- 基坑开挖稳定性的有限元模拟研究
- 本文利用Tochnog有限元分析软件并结合后处理软件Gid,在平面应变条件下,建立基坑工程开挖、围护过程有限元模型,研究分析该基坑分步开挖过程中土体以及围护结构的内力、变形特征。在模拟分析中,土体采用Mohr-Coulo...
- 钟江城赵彪王超圣冯旭伟赵阳周宏伟
- 关键词：基坑有限元GID
- 文献传递
- 基坑开挖稳定性的有限元模拟研究
- 本文利用Tochnog有限元分析软件并结合后处理软件Gid,在平面应变条件下,建立基坑工程开挖、围护过程有限元模型,研究分析该基坑分步开挖过程中土体以及围护结构的内力、变形特征。在模拟分析中,土体采用Mohr-Coulo...
- 钟江城赵彪王超圣冯旭伟赵阳周宏伟
- 关键词：基坑开挖稳定性分析有限元模拟工程设计
- 文献传递
- 深部煤层顶板砂岩弹性模量与孔隙度关系模型研究被引量：2
- 2019年
- 岩体弹性模量与岩体组分、内部结构及所处应力状态密切相关。本文将孔隙看作岩石中弹性模量为零的组成物质,建立了岩石整体弹性模量与各组成物质的弹性模量、体积分数关系的模型。结合花岗岩、深部煤岩、顶板砂岩、人工配比的高压胶结砂岩等多种脆性岩体的实验结果,确定深部顶板砂岩的模型参数。并针对深部顶板砂岩进行了循环加卸载声发射实验,确定了岩石弹性阶段弹性模量随孔隙度的变化规律。结果表明,本模型弹性模量计算值与实验测量值平均误差为2.11%,说明本文建立的弹性模量与孔隙度关系的模型是适用的。
- 赵阳周宏伟刘迪任伟光刘建锋
- 关键词：弹性模量孔隙度深部岩石
- 接触面单元刚度对有限元模拟基坑开挖的影响
- 本文利用Tochnog和Gid,研究不同的接触面单元刚度对基坑开挖过程中土体以及围护结构位移的影响。通过设置不同组别的接触面单元刚度,对有限元模拟计算所得的变形进行了对比分析。结果表明不同接触面单元刚度,对计算结果影响较...
- 王超圣钟江城赵彪赵阳冯旭伟
- 关键词：接触面单元刚度
- 文献传递
- 水对砂岩纵横波速及弹性参数影响的实验研究被引量：2
- 2018年
- 水对含不同黏土矿物油气储层的纵横波速以及弹性参数有很大影响。为研究此影响，在相同条件下制作了三组（黏土成分分别为蒙脱石、伊利石和伊利石／蒙脱石混合）不同黏土含量（体积分数）的人造泥质砂岩岩样，并先后在常态、饱和及干燥三种状态下进行了纵横波速测量，在人工岩样黏土填隙分布模型下计算了孔隙度。首先，通过结合临界孔隙度模型和Gassmann模型，验证了人工岩样实验数据的合理性；然后，确定了影响岩样波速及弹性参数的主要因素，并在主要因素控制下对比分析了常态、干燥态岩样的纵横波速及剪切模量和体积模量。结果表明：对于含伊利石岩样，水对纵横波速及弹性参数影响较小，且孔隙度越大影响越小；对于含伊蒙混合岩样，水的影响较大，浸泡水后岩样纵横波速及弹性参数均明显变小，说明蒙脱石吸水膨胀后其内部微观孔隙不能被忽略。
- 钟江城赵阳任伟光陈超凡周宏伟
- 关键词：黏土孔隙度
- 循环荷载下深部煤层工作面顶板砂岩的渗透率演化规律被引量：11
- 2019年
- 随着技术的进步以及浅部矿产资源的枯竭,深部矿产资源开发与利用将成为常态。深部岩石的物理力学性质复杂,往往处于循环加卸载的应力条件。深部地下水的压力较大,是深部煤矿的重大安全隐患之一。顶板砂岩是工程最为常见的岩石种类之一,研究其力学性质及渗透规律对深部空间开发利用及矿产资源开采等都具有重要意义。以埋深约1050m的平煤12矿顶板砂岩为研究对象,采用循环加卸载声发射渗透实验对其渗透率演化规律进行研究。从应力-应变及损伤特征、耗散能密度占比、累计声发射事件数的增长速度、不同围压条件下的破裂面特征4个方面进行分析,总结了循环荷载下深部工作面顶板砂岩不同应力阶段的渗透率演化特征。实验结果表明:循环应力对深部顶板砂岩的作用可以分为压密作用与压裂作用2种机制,应力水平较低时主要起压密作用,应力水平增大到屈服强度的60%以上时则表现为压裂作用。岩样的渗透率在应力的压密作用下降低,在应力的压裂作用下升高。逐级增大的循环应力作用下,岩样的损伤以及耗散能密度占比均表现为先因压密作用减小,再由压裂作用而增大的演化规律,并且两者与渗透率演化呈正相关关系。整个实验过程中围压对岩样起压密作用,且随着围压的增大,渗透率减小的程度更大。顶板砂岩的破坏形式对破坏时的渗透率具有显著影响。岩样的破裂面角度随着围压增大而减小,岩样破坏时产生的贯通裂隙有轴向与横向2种形式,产生轴向贯通裂隙时的渗透率远大于岩样的初始渗透率,而产生横向贯通裂隙时的渗透率变化较小。综合5个岩样的渗透率演化情况,得到岩石渗透率在逐级增大的循环荷载下具有4个明显的阶段特征。渗透率在较低应力的循环中因压密作用减小;随着循环应力的增大,在压裂及损伤作用下增大;在应力
- 赵阳周宏伟任伟光钟江城刘迪
- 关键词：循环加卸载渗透率CT扫描
