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ZONAL DISINTEGRATION MECHANISM OF DEEP CRACK-WEAKENED ROCK MASSES UNDER DYNAMIC UNLOADING 总被引:1,自引:0,他引:1
Xiaoping Zhou Qihu Qian Bohu Zhang 《Acta Mechanica Solida Sinica》2009,22(3):240-250
Size and quantity of fractured zone and non-fractured zone are controlled by cracks contained in deep rock masses. Zonal disintegration mechanism is strongly dependent on the interaction among cracks. The strong interaction among cracks is investigated using stress superposition principle and the Chebyshev polynomials expansion of the pseudo-traction. It is found from numerical results that crack nucleation, growth and coalescence lead to failure of deep crack- weakened rock masses. The stress redistribution around the surrounding rock mass induced by unloading excavation is studied. The effect of the excavation time on nucleation, growth, interaction and coalescence of cracks was analyzed. Moreover, the influence of the excavation time on the size and quantity of fractured zone and non-fractured zone was given. When the excavation time is short, zonal disintegration phenomenon may occur in deep rock masses. It is shown from numerical results that the size and quantity of fractured zone increase with decreasing excavation time, and the size and quantity of fractured zone increase with the increasing value of in-situ geostress. 相似文献
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Song Shuncheng 《Acta Mechanica Solida Sinica》1995,8(4):364-374
A three dimensional dynamic elastic-plastic finite element analysis of the interaction ofpercussion bits with rock roasses is presented.The dynamic contact problem was investigated with thenumerical method developed for high velocity impact calculations.The numerical analysis was carried out for three simultaneously loaded percussion bits arrangedon a straight line on the rock surface,the loading time was kept constant throughout this work.Thenumerical calculation for various strengths of the dynamic load on the percussion bits shows that a crit-ical minimum dynamic load exists for the generation of plastic deformations in the rock.For this criti-cal value of the load the maximum normal stress of the longitudinal wave in the percussion bit exceedsthe yield stress of the rock mass. 相似文献
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刚性元方法和块状岩体稳定性分析 总被引:6,自引:1,他引:6
本文提出的刚性元方法是一种数值分析方法,它将变形体离散为一些刚性块体(剐性元)和块体之间的可变形薄层(节理元)的组合体,在各种载荷条件下求出块体的运动以及薄层的变形和应力分布。本文联合岩石系统的失稳准则来使用刚性元方法,成功地研究了块状岩体的稳定性问题。计算实例表明,本文提出的方法可以正确地反映块状岩体的失稳机制,是一种合理和可行的岩体稳定性分析手段。 相似文献
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本文以实际岩体工程为背景,利用WDT-1500 仪器开展了轴向、侧向同时卸荷条件下砂岩的三轴试验. 结果表明:轴、侧向同卸荷这种卸荷路径下,砂岩试样破坏时并没有出现应力峰值,为了定义试样的破坏强度,将最大与最小主应力差随最小主应力的变化关系曲线上应力跌落的拐点处的应力值定义为破坏强度. 砂岩变形初始段发生应力跌落和轴向应变回弹,破坏前无明显的弹性和屈服阶段;试验的过程中,砂岩的侧向变形明显大于轴向变形,其体积应变一直处于膨胀状态;相对于砂岩的常规三轴试验结果,试样破坏时的强度在轴向、侧向同时卸荷条件下有所降低. 初始轴压和初始围压对试样的力学特征有十分显著的影响,但围压的卸荷速率却并不显著. 砂岩的破坏特征主要是以张-拉为主的混合张剪的破坏. 相似文献
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温度对高应变率扭-拉复合加载下形状记忆合金本构关系影响的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
利用分离式扭-拉复合加载Hopkinson杆装置,在20℃和500℃下研究了温度对高应变率扭-拉复合加载下铁基形状记忆合金本构的影响.试验结果表明:该材料在高应变率扭-拉复合加载下的名义剪切屈服强度、剪切强度极限和名义拉伸屈服极限、拉伸强度极限均随温度的升高而降低.拉伸和扭转之间具有相互藕合作用. 相似文献
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运用张量分析,证明了适合描述不可压缩黏弹性材料非线性本构关系的3种理论:BKZ理论、Lianis理论和Chirstensen理论,运用到各向同性材料中它们的单轴拉伸具有一样的表现形式,同时也验证了3种理论在解释非线性本构关系时具有统一性. 相似文献
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砂岩峰后卸除围压过程的渗透性试验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
为了探讨煤层开采引起的围岩卸除围压过程中砂岩渗透性的变化规律,本文用数控瞬态渗透法在电液伺服岩石力学试验系统MTS815.02上进行了砂岩试样的渗透特性试验。得出了试样峰前渗透系数-应变与应力-应变的关系曲线,以及在峰后保持轴向应变一定卸除围压过程中试样的渗透系数-围压与主应力差-围压的关系曲线;对试验砂岩在变形破坏过程中渗透性变化规律进行了总结,重点分析了其峰后卸除围压过程中渗透性的变化规律;并对试验砂岩峰后渗透系数与有效围压关系进行了拟合,得出了拟合方程式,为煤层开采引起的围岩体应力场与渗流场耦合问题提供参考。 相似文献
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在分析岩体经观和宏观损伤特征及其与岩体非弹性变形之间关系的基础上,运用损伤面来定义生--损伤准则,建立了在应力空间描述岩体损伤本构关系一种模型,并对该模型在工程中的应用进行了讨论。 相似文献
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均匀等轴细晶金属超塑性本构关系 总被引:2,自引:0,他引:2
本文根据超塑变形机理的金属学研究结果,应用细观力学方法建立了包括三种变形机制的均匀等轴细晶超塑性本构关系。该本构关系能解释超塑拉伸实验中观察到的基本实验现象:晶粒度、应变率对σ~、m~曲线形态的影响。 相似文献
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开采沉陷工程岩体本构关系研究 总被引:1,自引:0,他引:1
传统开采沉陷理论存在对采动岩体本构关系研究不够的问题, 本文在运用现代工程地质学理论和现代数学力学理论相结合, 对采动岩体本构关系进行深入研究的基础上, 提出了用“黑箱”问题“灰箱”化的全息反分析法, 确定采动工程岩体本构关系及其有关参数。实例分析表明, 对于复杂岩体结构的开采沉陷问题, 能够取得满意的结果。 相似文献
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机织复合材料的本构关系与成形性研究 总被引:6,自引:1,他引:5
对机织复合材料的成形性研究文献进行综述.首先介绍了纺织复合材料的种类、力学和物理特性及其工业背景.接着,从实验、理论、计算3个方面概述了目前对平纹机织复合材料的成形性以及工业冲压技术研究的进展.对于平纹机织复合材料,剪切变形是最主要的变形形式,其本构关系具有非线性的特征.通过对材料样品纯剪切行为的观测,发现了相应的皱曲现象并引入了``锁定角'的概念.大量的实验研究了材料在工业冲压中的可能出现的变形模式及其对皱曲的影响.随后,从理论上介绍了对材料本构关系(包含了拉、压、剪)的系统性模拟,以及冲压过程中有限元数值计算方面的进展.材料的成形性还受到冲压温度、模具对材料的压力、模具与材料表面的摩擦等多种因素的影响.文章对这些问题的研究一一作了简要的介绍,其中许多研究工作不仅得到了重要的结论,还开创了相关课题研究的先河,受到了人们的普遍关注.文章的最后,在总结前人成果的基础上讨论了今后的研究方向,并对该领域的发展作了展望. 相似文献
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Hongtao Zhang Jianming Zhu Yinghua Liu Bingye Xu Xiaochun Wang 《Acta Mechanica Solida Sinica》2012,25(2):177-185
This paper aims to determine the strength properties of jointed rock masses by means of the homogenization method.To reflect the microstructure of jointed rock masses,a representative element volume (R... 相似文献
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岩石材料损伤变量与CT数间的关系分析 总被引:8,自引:0,他引:8
本文在岩石损伤CT扫描实验结果的基础上,将岩石材料损伤CT数和岩石损伤变量联系起来.建立了用损伤CT数表达岩石材料损伤变量的公式,并和Belion、Lemaitre用材料密度表达的损伤变量公式进行计算分析比较. 相似文献