收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

周期荷载作用下岩石变形与损伤规律及其非线性特征

李树春  
【摘要】: 岩石在复杂荷载路径与受荷历史下的变形和损伤特性是岩石力学研究的难点,周期荷载是其中最常见也是最简单的力学现象,并且其与岩石的单调荷载方式密切相关,因此,周期荷载可以作为复杂荷载路径与受荷历史下岩石力学研究的“突破口”。选择重庆地区常见的砂岩、灰岩作为研究对象,以砂岩为主,利用西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室(重庆大学)的MTS815岩石力学试验机、16CHs SAMOS? System声发射测试系统、中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室的CT机专用加载试验设备对单调及周期荷载作用下岩石的宏观变形及损伤特性、岩石损伤破坏过程中的声发射特性及其CT细观损伤演化规律进行了实验研究,并结合损伤力学和非线性理论进行了有益的探讨,通过以上研究,在以下方面取得一些进展: 1)提出了周期荷载作用下岩石损伤破坏的四阶段规律,并在AE实验、CT实验、以及突变、分形理论分析中进行了证明和进一步说明; 2)本文实验表明:岩石在低周期荷载破坏过程中出现明显的Felicity效应, Felicity比有总体下降的趋势,而且Felicity比有明显的阶段性特征。本文研究同时发现:周期荷载作用下岩石损伤过程中,定义出现“明显”声发射的标准只要在合理的范围内,并不影响Felicity比的演化趋势; 3)为研究卸载时岩石的AE特性,提出了AE卸载比的概念,无论轴向应力的还是轴向应变的AE卸载比曲线都印证了周期荷载作用下岩石损伤破坏具有阶段性特征; 4)岩石的种类、构造和均匀程度是AE定位实验的主要影响因素。本次砂岩AE定位实验结果显示,AE源呈散漫分布于试样中部,两端没有明显的条带丛集现象,中部没有得到声发射定位事件的“空白区”。对于此类岩石,微破裂的空间分布对主破裂的空间位置并无明显的指示意义; 5)采用中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室的CT机专用加载试验设备进行了多级(两级)循环荷载下岩石损伤实时CT细观实验,实验观察到了岩样损伤演化方式的转变过程,得到了岩石损伤破坏过程中CT数、密度和标准差等参数的演化过程; 6)提出损伤突变的概念,建立了以累计AE能量代表损伤的尖点突变模型,运用这一模型进行了周期荷载破坏过程和单调加载破坏过程的损伤突变分析,进一步说明了本文提出的周期荷载作用下岩石损伤破坏的四阶段规律; 7)通过对单调及周期荷载下岩石AE序列的关联维分析,说明在岩石破坏过程中,其AE序列存在降维的规律; 8)对某矿山露天采场边坡位移序列的监测数据表明,该边坡位移序列具有分形和混沌特征,运用混沌系统时间序列状态空间最邻近点预测方法对该边坡位移序列进行了预测。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 金汉平;岩石变形的特性及其时间因素(续)[J];力学学报;1977年01期
2 张拴宏;对磁组构在岩石变形分析应用中若干问题的思考[J];华南地质与矿产;1999年04期
3 刘俊来,刘正宏,徐仲元,陈华;上部地壳岩石变形与方解石质岩石的低温流动[J];世界地质;2000年03期
4 陈通;黎源;;岩爆的分析与研究[J];科协论坛(下半月);2008年05期
5 申剑坤;秦柳;张良华;;压力衰竭对储层岩石影响的现状报告[J];国外油田工程;2010年09期
6 刘俊来;上部地壳岩石流动与显微构造演化——天然与实验岩石变形证据[J];地学前缘;2004年04期
7 祖烨;郭文武;;岩石声发射信号AR模型谱分析[J];人民长江;2006年11期
8 赵中岩;压溶——一个重要的地质变形机制[J];岩石学报;1986年04期
9 曾正文,马瑾,刘力强,刘天昌;岩石破裂扩展过程中的声发射b值动态特征及意义[J];地震地质;1995年01期
10 陈柏林,董法先;江西大背坞地区韧性剪切带中岩石变形与矿物变化的关系[J];矿物岩石;1999年01期
11 姚大全;岩石变形所反映的地震作用过程——第13届国际变形机理、流变学和构造学学术会议概述[J];国际地震动态;2001年07期
12 金振民;高温高压岩石变形实验及其地球动力学的意义[J];地质科技情报;1988年03期
13 石磊,黄维平,孟宪刚;岩石变形图像分析的计算机统计方法初探[J];地质力学学报;1998年03期
14 丁戈;澳研制出高温高压岩石变形模拟测试机[J];全球科技经济了望;1998年10期
15 ;简讯[J];水文地质工程地质;1982年02期
16 颜玉定,李健康,廖远群;岩石变形实验中的微破裂与地震的联想[J];华南地震;1996年01期
17 刘培洵,刘力强,陈顺云,陈国强,马瑾;地表岩石变形引起热红外辐射的实验研究[J];地震地质;2004年03期
18 柏美祥,巴吉耶夫M.X.,伊布拉基莫夫A.X.,列昂柯夫B.H.,拉希莫夫Ⅲ.M.;不同荷载下新疆库尔勒-托克逊岩石变形强度性质的实验研究[J];内陆地震;1996年03期
19 刘力强,陈国强,刘培洵,陈顺云,马瑾;岩石变形实验热红外观测系统[J];地震地质;2004年03期
20 魏世明;柴敬;;岩石变形光纤光栅传感检测的应变传递分析[J];实验力学;2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵阿兴;;一种快速测定岩石长期抗压强度的实验方法及应用[A];第二届全国工程地质力学青年学术讨论会论文集[C];1992年
2 肖建华;;岩石的多相本构方程及其物性参数与几何形态的演化[A];和谐地球上的水工岩石力学——第三届全国水工岩石力学学术会议论文集[C];2010年
3 郑亚东;;岩石变形的最大有效力矩准则——奉献给敬爱的王仁老师[A];仁厚笃实的一生——王仁先生纪念文集[C];2002年
4 马胜利;雷兴林;刘力强;马瑾;;影响岩石变形中微破裂时空分布的因素及其地震学意义[A];中国地震学会第八次学术大会论文摘要集[C];2000年
5 刘力强;陈国强;刘培洵;陈顺云;马瑾;;岩石变形实验热红外观测系统[A];中国地球物理学会第二十届年会论文集[C];2004年
6 刘文斌;孙殿卿;;关于岩石变形及破坏与时间变化规律的研究[A];中国地质科学院文集(1981)[C];1983年
7 王艳梅;刘宝林;贾苍琴;;岩石细观力学试验方法研究综述[A];第二届全国地下、水下工程技术交流会论文集[C];2011年
8 单仁亮;薛友松;张倩;;岩石动态破坏的时效损伤本构模型[A];第八届全国岩石动力学学术会议论文集[C];2003年
9 付小敏;邓荣贵;;典型岩石应力-应变全过程变形的试验研究[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
10 洪汉净;;强震发生的力学条件以及强震地点的预测[A];中国地震学会第六次学术大会论文摘要集[C];1996年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 金解放;静载荷与循环冲击组合作用下岩石动态力学特性研究[D];中南大学;2012年
2 张志镇;岩石形破坏过程中的能量演化机制姓[D];中国矿业大学;2013年
3 杨红伟;循环载荷作用下岩石与孔隙水耦合作用机理研究[D];重庆大学;2011年
4 宋艳波;低渗气藏岩石变形渗流机理及应用研究[D];中国地质大学(北京);2005年
5 阳仿勇;变形介质气藏流固耦合渗流理论及应用研究[D];西南石油学院;2005年
6 宫凤强;动静组合加载下岩石力学特性和动态强度准则的试验研究[D];中南大学;2010年
7 秦本东;煤层顶板石灰岩和砂岩高温膨胀特性及力学特性的试验研究[D];长安大学;2010年
8 李莲明;砂岩气藏地层压力下降对气井产能影响研究[D];中国地质大学(北京);2009年
9 柴文革;围压卸载条件下花岗岩损伤演化与破坏试验研究[D];中国矿业大学(北京);2009年
10 李云祯;高孔岩石局部化变形理论研究[D];西南交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姚鹏;炸药与岩石的匹配分析研究[D];武汉理工大学;2011年
2 丁海洋;岩石动态响应特性与爆破破碎效率的研究[D];辽宁科技大学;2013年
3 刘涛;岩石在静应力状态下的循环冲击实验及损伤特性研究[D];中南大学;2013年
4 江多琨;岩石中炸药爆炸能量分布测试[D];安徽理工大学;2013年
5 陈忠;岩石直接拉伸与压缩循环加载试验与变形特性的研究[D];昆明理工大学;2011年
6 欧阳义平;岩石疏浚用刀齿的切削机理研究[D];上海交通大学;2013年
7 石飞;循环加载条件下岩石单轴压缩与直接拉伸力学特性的研究[D];昆明理工大学;2012年
8 刘楠;岩石冻融力学实验及水热力耦合分析[D];西安科技大学;2010年
9 袁小平;基于细观力学的岩石弹塑性损伤模型研究[D];中国地质大学(北京);2012年
10 李墨潇;岩石单轴压缩破裂过程中声发射信号特征初探[D];武汉理工大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 记者 刘碧玛;我国地质流体作用研究获重要成果[N];科技日报;2001年
2 黄璜;西南石油局博士后科研工作站5名博士出站[N];中国石化报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978