基于数字图像相关方法的单轴压缩黏土试样剪切带法向应变场观测

剪切带内部变形观测对于正确认识材料的破坏机理具有重要意义.为了研究单轴压缩黏土试样剪切带法向各种应变场的分布及演变规律,在土样微裂纹刚出现时剪切带法向布置测线,对数字图像相关方法获得的结果进行双三次样条插值,获得光滑性较好的各种应变场.通过统计,获得剪切带法向最大剪切应变的均值和标准差的演变规律,以标准差开始快速增加的时刻作为剪切带萌生的条件.研究发现,(1)随着纵向应变的增加,剪切带中部的最大剪切应变快速、单调增加,而剪切带外部的最大剪切应变增速较慢,有时甚至会下降;(2)剪切带萌生对应于应力-纵向应变曲线的硬化阶段的初始阶段;(3)在剪切带出现不久,剪切带中部的水平和垂直方向线应变的值相差不大,随着剪切带的变形,水平线应变的增长速度高于垂直线应变的,水平线应变对最大剪切应变的贡献率逐渐大于垂直线应变的,而剪切应变对最大剪应变的影响不大.     

弹性-脆性-损伤模型及其在岩石局部破坏研究中的应用

在弹性-脆性-损伤本构模型中,采用了由线性的莫尔-库仑剪切屈服函数和非线性的虎克-布朗屈服函数复合后的屈服函数,以适应高压应力条件下岩石变形及破坏规律的研究.为了考虑脆性岩石在应力突然跌落过程中的弹性模量的变化,引入了一个损伤因子,以描述损伤的程度.此外,还考虑了围压对弹性模量的增强作用.对平面应变压缩条件下的矩形岩样的破坏过程进行了计算,并与接近脆性的带拉伸截断的应变软化莫尔-库仑模型的结果进行了对比,发现了它们之间的差异.又对静水压力条件下的平面应变模型开挖圆形巷道之后的破坏区、轻微的剪切及拉伸岩爆区和体积模量的分布进行了计算.研究发现,当考虑围压对弹性模量的影响后,体积模量的高值区位于V形坑的尖端,而V形坑内部的损伤程度随着损伤因子的增加而增加.如果不考虑围压对弹性模量的影响,V形坑尺寸大、较钝.研究结果表明,不同岩石脆性破坏过程中的损伤程度及围压对弹性模量的影响程度不相同是导致V形坑形态差别的原因之一.     

基于加荷和卸荷模型的分区破裂化初步模拟及空间局部化机理

为了采用数值模拟方法模拟出深部巷道围岩的分区破裂或碎裂化现象,采用了两种三维力学模型,即加荷模型和卸荷模型,在计算中考虑了岩石材料的应变软化非均质性质.在加荷模型中,巷道被一次性开挖之后再进行位移控制加载.在卸荷模型中,当模型已处于静力平衡状态之后,巷道被分步开挖.计算结果表明:在上述两种条件下,在垂直于巷道轴线的平面内,都出现了剪切应变增量的高、低值区相间隔的现象.此外,卸荷模型的结果要比加荷模型的结果更符合实际.分区破裂化现象被认为是由若干呈锥面分布的空间剪切带形成的.     

福建6种柚RAPD鉴定分析

以福建省栽培面积较广,果实成熟期不同的渡尾文旦柚、琯溪蜜柚、坪山柚、长泰文旦柚、龙柚、下河蜜柚6种柚为研究对象,用100个10bp的随机引物对6种柚的基因组DNA进行RAPD分析,筛选出能扩增出稳定多态性片段的引物31个,一共扩增出174条片段,其中多态性片段有137个,占78.74%.聚类分析的结果,RAPD标记所反映的6个品种之间的遗传相互关系与传统的分类结果是一致的.     

煤岩巷道冲击破坏过程相似模拟试验研究

采用相似材料模拟试验研究方法,利用单轴加载系统和数字散斑光测技术,根据相似材料配比制备脆性材料,对标准试块和三维巷道模型进行了相似试验研究。对相似模拟试验结果分析可知,实验室制备脆性材料模拟冲击地压巷道破坏过程是可行的,冲击破坏特征较明显;散斑计算结果说明,试块位移和应变变化与裂缝出现、扩展和贯通具有一致性,且竖向裂缝开展数量多、速度快;相似模拟试验结果也表明巷道顶板受冲击作用和下沉位移较大,两边帮向巷道内部弯曲变形也较大,甚至出现煤岩抛出和巷道垮塌。本试验也为进一步揭示煤岩巷道冲击破坏规律提供了新的途径。     

煤体钻粉理论的研究

本文在综述目前煤体钻粉理论的基础上,提出了一种更接近煤的本构性质的扩容软化模型,并给出解析解答.采用弹塑性有限元法,对煤体钻粉方法在不等压情况下进行了计算,得出了在一般情况下,将不等压简化为等压计算,引起的钻粉量误差很小的结论,故可将不等压视为等压问题进行计算,供工程上使用.     

岩石单轴压缩作用下变形局部化的梯度塑性解

采用梯度塑性理论研究单轴压缩作用下岩石变形局部化,得到了单轴压缩作用下岩石变形局部化带宽度的一维、二维解析解,为实验测定内部材料长度参数提供了理论依据.     

章梦涛教授简介

章梦涛,男,辽宁工程技术大学力学与工程科学系教授,博士生导师,政府特殊津贴获得者,国际岩石力学学会中国国家小组成员,国际岩土力学数值方法及进展学会中国国家小组成员,国际岩石力学局岩爆与突出委员会委员,中国岩石力学与工程学会第一、第二届理事会理事,中国岩石力学与工程学会岩石动力学专业委员会、岩体数学与物理模拟专业委员会及教育工作委员会第一、第二及第三届委员,岩石力学与工程学会东北分会首届常务理事、理事,是国内工程力学及采矿工程领域中的知名学者,岩爆与突出研究的著名专家,辽宁工程技术大学工程力学学科…     

煤层气赋存和运移规律的NMRI研究

介绍了核磁共振成像技术的成像机理以及在煤层气开采方面的应用,指出储层渗透率是反映煤层气运移规律的重要参数,它与通过核磁共振实验得到的核磁渗透率具有良好的相关性,介绍了求解核磁共振渗透率的计算方法,结果表明采用核磁共振技术对煤层气赋存和运移规律进行实时、定量研究分析更为准确、可靠,因此利用核磁共振成像技术研究煤层气赋存和运移规律为提高煤层气采收率开辟了崭新的研究手段和技术途径,对现场实践具有一定的指导作用。     

材料的率相关与梯度二、四阶耦合模型的内尺度律与稳定性研究

在率相关与梯度塑性二阶耦合本构模型的基础上,提出了二、四阶率相关与梯度塑性耦合模型。采用简谐波的分析方法对材料的应变局部化及材料的稳定性进行了研究,得到了二、四阶耦合模型在一维情况下的内尺度律的变化及材料稳定性的关系,得到了波长变化的上下界及材料稳定性的条件;并对其进行了对比性研究,得到材料稳定点移动的规律。