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岩样尺度、孔道及端部摩擦效应的数值分析
数值 孔道 岩样尺度
2009/12/15
采用FLAC3D分析岩性参数、软化方法、网格划分和加载速率对圆柱岩样单轴压缩应力–应变曲线的影响，并基于优化参数分析岩样尺度、孔道及端部摩擦效应。当峰后软化模量增加、剪胀角增大、抗拉强度降低、单元划分变细或加载速率减小时，轴向应力–应变曲线的峰后软化段趋于陡峭。在单轴压缩时，端部光滑岩样一端产生Λ形破坏带，长径比对强度无明显影响；端部固定且长径比大于2时，岩样在中部产生X形破坏带，其峰值强度大于端...
岩石是非均质材料，其变形与应力路径有关。在伺服试验机上对岩样进行了多种路径的加载、卸载试验，分析岩样轴向应变、环向变形与轴向应力、围压之间的关系。结果表明，围压和轴向应力的加载、卸载使岩样变形的线性特征得到强化；切线泊松比、杨氏模量可以反映应力状态变化时岩样的变形特征，即应力、应变的变化量满足虎克定律；岩样的承载能力由其材料强度和与围压有关的内摩擦力共同构成。岩样屈服弱化之后，轴向承载能力仍可随着...
首先研究了应变软化阶段岩石试件轴向塑性变形。假设局部化开始于峰值强度而轴向塑性位移根源于局部化的剪切位移。剪切带的相对塑性剪切位移与应力水平及剪切带宽度有关，剪切带宽度由梯度塑性理论确定。剪切带的相对塑性剪切位移在轴向的分量为轴向塑性压缩位移。研究结果表明：剪切带倾角对相对应力–塑性变形曲线斜率有一定的影响；若剪切带倾角存在尺寸效应，不同高宽比试件的相对应力–塑性变形曲线不是一条严格直线，而是一个...
基于试验机－岩样系统加载过程中系统各组成部件不同受力特点，运用功能原理，建立了联合作用下的实测应力应变曲线全过程的参数方程，推导了岩样失稳破坏判据和系统回跳条件，指出了试验机－岩样系统弹性区段的存在是造成实测应力应变曲线与真实剪切本构曲线不一致和产生岩样失稳破坏、系统回跳现象的主要原因。算例分析了剪切带宽度和试件高度对实测剪应力应变全程曲线的影响关系。分析结果表明，加载系统弹性受力区段越长，局部化...
基于直剪试验机–岩样系统加载过程中各组成部件不同受力特点，运用功能原理，建立联合作用下的一维剪切实测应力–应变曲线全过程的参数方程，推导岩样失稳破坏判据和系统回跳条件，指出试验机–岩样系统弹性区段的存在是造成实测剪应力–剪应变曲线与岩样真实直剪本构曲线不一致和产生岩样失稳破坏、系统回跳现象的主要原因。通过算例分析剪切带宽度和试件高度对实测直剪应力–应变全程曲线的影响关系。分析结果表明，加载系统弹性...
饱水岩样声波传播规律的试验研究
岩石力学 声波 频谱 小波包分析
2007/12/12
先将板岩、花岗片麻岩、黑云母片麻岩3种岩样烘干后在3个方向进行声波试验，然后将上述岩样在饱水条件下进行同样测试，通过纵横波透射测试得到岩石内部结构的一些信息，从而对3种岩样的饱水和烘干条件下声波传播规律进行研究。通过对岩石岩样声波波形、波幅衰减规律和波谱特征分析发现：(1) 3种岩样吸水率均较低，平均饱和吸水率一般为0.100%～0.212%，其纵横波波速受水的影响较小。(2) 3种岩样饱水后...
应变局部化是加载过程岩样内部变形自组织的结果。基于岩样变形局部化的客观存在性，提出以变形局部化带的力学行为描述加载过程，用参数方程表示岩样单轴压缩本构关系的方法。根据能量守恒原理，建立了变形局部化过程的准静态增量平衡方程，推导了峰值前后应力应变曲线的参数方程，变形局部化与峰值应力、应变关系，Ⅱ类岩石变形行为存在条件，以及岩石失稳破坏判据。根据系统失稳临界条件，导出了系统应力跌落量的表达式。研究结果...
岩样失稳回跳与直剪试验机-岩样系统失稳回跳关系研究
岩石力学 梯度塑性理论 失稳 回跳 直剪试验机-岩样系统 局部化 剪切带
2007/12/12
研究了岩样及直剪试验机-岩样系统的弹性回跳不稳定性。将试验机简化为具有一定高度和剪切模量的钢块，利用梯度塑性理论得到了直剪试验机-岩样系统的剪应力-剪应变的理论关系。当不考虑钢块的高度时，这一关系便蜕化为岩样的剪应力-平均剪应变的理论关系。如果试验机-岩样系统回跳，那么岩样可能失稳回跳，也可能不失稳回跳；当钢块高度及剪切模量比值越大，试验机-岩样系统越容易发生失稳回跳。当这一比值较大时，纵然岩样不...