灾变破坏临界幂律奇异性加速前兆及预测处理方法研究
发布时间：2021-07-04 11:21
前兆研究是灾变破坏预测和理解灾变破坏机理的一个重要途径。实验室和实地测量结果均表明,响应量临近灾变破坏时会呈现出临界幂律加速行为,该行为是灾变破坏的一个物理前兆。但是,对该加速过程还缺少详细研究,对其预测效果和预测方法缺少探索和认识。本文通过对岩石的实验室破坏试验过程的观测,详细分析应变呈现出的三阶段演化过程,着重分析了临近破坏时的加速演化过程,对基于此进行破坏预测的方法进行了直接探索。开展了花岗岩蠕变破坏实验,观测到了蠕变破坏演化的三个典型阶段并对应变变化率及其加速度演化特征进行了系统分析,着重分析了临近破坏时的应变加速演化过程,表明了蠕变破坏前应变会呈现出临界幂律加速特征。建立了加速段应变率和时间之间的函数表达式并利用此表达式对试样第三阶段数据进行了拟合。分析表明,应变加速演化过程分为两个典型阶段,加速段早期应变率的演化没有表现出幂律特征而是更接近于指数形式增长,只有接近破坏时间的应变率的演化过程呈现出了临界幂律行为。建立了基于临界幂律奇异性加速前兆的线性关系式,采用两种方式选取用于预测的数据进行预测检验;同时,在临界幂律表达式的基础上推导出了破坏预测递推公式。应用建立的两种方法对...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
花岗岩试样
及保证试样能够实现轴心均匀受压。图 2-2（a）为所使用的试验机，试验机加载方式选用位移控制加载，量测仪器采用B531C电子数显千分表，如图2-2（b）所示，测量范围0~10mm，测量精度0.001mm。图 2-2（c）为本实验所采用的的变形量测装置。由于试验机上部压头非完全刚性，受力也会产生变形。因此试验机采集得到的作动器位移 U 是压头和试样的总变形。为了精确得到试样的轴向变形 u，制定这样的量测方法：如图 2-2（c）所示，试验机上部压头下面粘贴一 U 型钢板，钢板正对压头中心处开孔，直径 40mm
【参考文献】：
期刊论文
[1]混凝土蠕变与应力松弛耦合破坏及临界幂律行为[J]. 王影冲,王鼎,郝圣旺. 工程力学. 2016(S1)
[2]准脆性固体的灾变破坏及其物理前兆[J]. 郝圣旺,白以龙,夏蒙棼,柯孚久. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2014(12)
[3]加卸载响应比——地震预测与力学的交叉[J]. 尹祥础,刘月. 力学进展. 2013(06)
[4]Co-seismic energy release and relevant region of Tohoku M9.0 earthquake[J]. LU MingFu 1,2 , LI Li 3* , XIA MengFen 4 , WANG HaiYing 1 & BAI YiLong 1 1 State Key Laboratory of Nonlinear Mechanics (LNM), Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China; 2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3 National Earthquake Infrastructure Service, China Earthquake Administration, Beijing 100036, China; 4 Department of Physics, Peking University, Beijing 100871, China. Science China（Earth Sciences）. 2011(07)
[5]固体灾变性破坏现象[J]. 陆明富,夏蒙棼. 物理. 2011(05)
[6]强震前的“加速矩释放”（AMR）现象:对一个有争议的地震前兆的回溯性震例研究[J]. 蒋长胜,吴忠良. 地球物理学报. 2009(03)
[7]固体损伤的演化诱致灾变和预测[J]. 白以龙,夏蒙棼,柯孚久. 失效分析与预防. 2007(01)
[8]加卸载响应比与应变能加速释放的临界现象讨论[J]. 彭克银,尹祥础. 地震. 2004(03)
[9]利用损伤力学模型研究地震前兆现象[J]. 余怀忠,尹祥础,梁乃刚. 地球物理学进展. 2004(02)
[10]地震预测与统计物理[J]. 吴忠良,陈运泰. 物理. 2002(06)
硕士论文
[1]非均匀脆性材料破坏的标度律特征与参数估计[D]. 刘超.燕山大学 2016
[2]动态扰动触发岩石破坏过程与机理研究[D]. 王影冲.燕山大学 2016
[3]单轴压缩持续荷载作用下混凝土的蠕变破坏研究[D]. 周娜.燕山大学 2014
[4]混凝土的应力松弛破坏研究[D]. 张保举.燕山大学 2012
本文编号：3264696
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
花岗岩试样
及保证试样能够实现轴心均匀受压。图 2-2（a）为所使用的试验机，试验机加载方式选用位移控制加载，量测仪器采用B531C电子数显千分表，如图2-2（b）所示，测量范围0~10mm，测量精度0.001mm。图 2-2（c）为本实验所采用的的变形量测装置。由于试验机上部压头非完全刚性，受力也会产生变形。因此试验机采集得到的作动器位移 U 是压头和试样的总变形。为了精确得到试样的轴向变形 u，制定这样的量测方法：如图 2-2（c）所示，试验机上部压头下面粘贴一 U 型钢板，钢板正对压头中心处开孔，直径 40mm
【参考文献】：
期刊论文
[1]混凝土蠕变与应力松弛耦合破坏及临界幂律行为[J]. 王影冲,王鼎,郝圣旺. 工程力学. 2016(S1)
[2]准脆性固体的灾变破坏及其物理前兆[J]. 郝圣旺,白以龙,夏蒙棼,柯孚久. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2014(12)
[3]加卸载响应比——地震预测与力学的交叉[J]. 尹祥础,刘月. 力学进展. 2013(06)
[4]Co-seismic energy release and relevant region of Tohoku M9.0 earthquake[J]. LU MingFu 1,2 , LI Li 3* , XIA MengFen 4 , WANG HaiYing 1 & BAI YiLong 1 1 State Key Laboratory of Nonlinear Mechanics (LNM), Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China; 2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3 National Earthquake Infrastructure Service, China Earthquake Administration, Beijing 100036, China; 4 Department of Physics, Peking University, Beijing 100871, China. Science China（Earth Sciences）. 2011(07)
[5]固体灾变性破坏现象[J]. 陆明富,夏蒙棼. 物理. 2011(05)
[6]强震前的“加速矩释放”（AMR）现象:对一个有争议的地震前兆的回溯性震例研究[J]. 蒋长胜,吴忠良. 地球物理学报. 2009(03)
[7]固体损伤的演化诱致灾变和预测[J]. 白以龙,夏蒙棼,柯孚久. 失效分析与预防. 2007(01)
[8]加卸载响应比与应变能加速释放的临界现象讨论[J]. 彭克银,尹祥础. 地震. 2004(03)
[9]利用损伤力学模型研究地震前兆现象[J]. 余怀忠,尹祥础,梁乃刚. 地球物理学进展. 2004(02)
[10]地震预测与统计物理[J]. 吴忠良,陈运泰. 物理. 2002(06)
硕士论文
[1]非均匀脆性材料破坏的标度律特征与参数估计[D]. 刘超.燕山大学 2016
[2]动态扰动触发岩石破坏过程与机理研究[D]. 王影冲.燕山大学 2016
[3]单轴压缩持续荷载作用下混凝土的蠕变破坏研究[D]. 周娜.燕山大学 2014
[4]混凝土的应力松弛破坏研究[D]. 张保举.燕山大学 2012
本文编号：3264696
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