不同粒径砂粒水泥砂浆冻融破坏实验研究

为研究颗粒粒径差异对水泥砂浆冻融破坏的影响,对不同粒径砂粒水泥砂浆试件进行冻融循环实验,测试不同冻融循环周期后水泥砂浆立方体抗压强度,并利用扫描电子显微镜(SEM)对不同粒径砂粒试件破坏面进行观察,分析冻融循环条件对不同粒径砂粒试件破坏形态及其物理力学性质变化规律的影响。结果表明:随冻融周期增加,粒径30目试件表面以颗粒脱落为主,粒径40目试件表面以片状剥落为主。纵波波速以及单次冻融前后质量差值均随冻融周期增加而降低。在冻融循环前期,水化反应对试件力学性能影响占主导地位,造成试件抗压强度、弹性模量增加,冻融循环后期,冻融损伤加剧,微裂纹、微孔洞扩展造成抗压强度、弹性模量降低。相同冻融周期后,纵波波速、抗压强度和弹性模量随粒径减小而降低。提出改进的微观颗粒胶结物理模型,解释了不同粒径水泥砂浆冻融破坏机制。     

飞机撞击复杂结构建筑全过程模拟与研究

为研究复杂结构高层建筑受到飞机撞击后的坍塌过程,使用颗粒流理论对该过程进行模拟,过程包括撞击、爆炸、火灾及建筑坍塌.引入了颗粒流相关模型,包括飞机撞击模型、爆炸模型及火灾模型.建筑模型高为216 m,中部空间较大并由4个核心筒组成的复杂结构.分别在建筑高程200 m和100 m处实施了撞击模拟.其结果显示:由于建筑结构的复杂性和撞击高度不同,导致撞击后建筑破坏过程差异明显,特别是坍塌原因、坍塌形式和坍塌时间差别较大.     

巴西圆盘泥岩试件裂纹扩展及应变演化实验研究

为了研究准静态加载条件下岩石试件巴西劈裂裂纹扩展规律,采用MTS试验机进行准静态加载,同时用高速摄像机记录裂纹扩展过程。采用白光数字散斑处理软件对摄像机记录的照片进行处理,得到试件裂纹扩展过程中应变场的演化情况。通过实验和分析可以看出,由于端部效应及加载方式的原因,因此裂纹起裂点在底部加载部位;泥岩试件表面裂纹的平均扩展速度为252m/s;岩石的非均质性即内部微缺陷、微裂纹使得泥岩试样的开裂并不是沿着中心直径方向,而是偏离一定的角度,初始偏离角度约为17°。裂纹扩展过程可以划分为三个阶段:泥岩试件宏观变形阶段(宏观无裂纹)、宏观裂纹稳定扩展阶段、宏观裂纹动态张裂阶段。同时,在裂纹扩展过程中,表面第一主应变场、水平位移场等变化明显,在开裂部位第一主应变最大。通过对圆盘泥岩试件裂纹扩展实验研究,可为研究岩石破裂及其演化规律提供依据。     

王营子矿煤层中水—煤层气两相流体渗流规律的研究

本文通过在实验室中自行设计的装置,测定了阜新王营子矿煤层中水、煤层气共同流动时的两相流体的流量、渗透率及随水的饱合度变化关系,并根据这种数据模拟出了该煤层反映水、煤层气渗透基本规律的数学关系式,从而为它的煤层气开采提供了理论依据。