岩石剪切破坏裂纹演化特征量化分析

发布时间：2017-11-29 21:21

  本文关键词：岩石剪切破坏裂纹演化特征量化分析

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【摘要】：为深入研究岩石破坏过程表面裂纹演化规律,探讨表面裂纹与内部破裂之间的内在联系,对砂岩剪切过程中表面裂纹演化特征进行量化,分析砂岩剪切破坏表面裂纹演化模式,建立表面裂纹量化参数与应力状态和声发射特征之间的关系,并探讨含水状态对岩石剪切破坏表面裂纹量化参数的影响。研究结果表明:砂岩在剪切过程中伴随着表面雁行裂纹的形成与贯通,雁行裂纹宏观形态出现于破坏前的极短时间内,随后岩石发生剪切贯通;最大AE事件率总是出现在剪应力急剧下降来临之前极短时间内,且出现在表面裂纹非稳定快速扩展之前;饱水系数影响了表面裂纹出现的时间和相对于峰值剪应力的位置,随着饱水系数的增加,砂岩表面裂纹出现时间变早,最大瞬时贯通速度呈依次递减规律,贯通时间变长,表面裂纹快速扩展滞后时间呈明显增加趋势。
【作者单位】： 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室;河南理工大学能源科学与工程学院;
【基金】：国家自然科学基金青年基金项目(51304255) 邯郸市科学技术研究与发展计划项目(1323103077 5) 国家重点基础研究发展计划(973)项目(2011CB201203)
【分类号】：TU452
【正文快照】： 1引言剪切破坏是岩体失稳破坏的主要方式。剪切破坏过程伴随着岩体内部和外部裂纹的形成和贯通,研究岩石剪切破坏过程中裂纹的演化规律对岩体强度及其变形特性的影响具有重要的理论意义和应用价值,因而受到国内外岩石力学工作者的重视,其主要研究内容包括岩石破裂过程中裂纹演

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 葛修润,任建喜,蒲毅彬,马巍,朱元林;岩石细观损伤扩展规律的CT实时试验[J];中国科学E辑:技术科学;2000年02期

2 任建喜,葛修润,蒲毅彬,马巍,朱元林;岩石单轴细观损伤演化特性的CT实时分析[J];土木工程学报;2000年06期

3 刘冬梅;蔡美峰;周玉斌;陈志勇;;岩石裂纹扩展过程的动态监测研究[J];岩石力学与工程学报;2006年03期

4 朱珍德;渠文平;蒋志坚;;岩石细观结构量化试验研究[J];岩石力学与工程学报;2007年07期

5 倪骁慧;朱珍德;赵杰;李道伟;冯夏庭;;岩石破裂全程数字化细观损伤力学试验研究[J];岩土力学;2009年11期

6 许江;程立朝;谭皓月;王雷;吴慧;;原生裂纹对煤岩剪切破坏宏细观演化规律的影响研究[J];岩石力学与工程学报;2013年01期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 任建喜,罗英,刘文刚,李新虎;CT检测技术在岩石加卸载破坏机理研究中的应用[J];冰川冻土;2002年05期

2 郑剑锋;马巍;赵淑萍;蒲毅彬;;三轴压缩条件下基于CT实时监测的冻结兰州黄土细观损伤变化研究[J];冰川冻土;2011年04期

3 敖波,张定华,赵歆波,徐夏刚;CT图像中裂纹缺陷的理论分析[J];CT理论与应用研究;2005年04期

4 敖波;赵歆波;张定华;徐夏刚;王唤抒;;裂纹缺陷体积百分数与CT数的关系分析[J];CT理论与应用研究;2006年02期

5 刘京红;姜耀东;赵毅鑫;吕玉凯;;单轴压缩条件下岩石破损过程的CT试验分析[J];河北农业大学学报;2008年04期

6 刘京红;姜耀东;赵毅鑫;祝捷;;基于CT图像的岩石破裂过程裂纹分形特征分析[J];河北农业大学学报;2011年04期

7 马振珠;岳汉威;包亦望;张利俊;;岩石、混凝土受颗粒冲击后接触损伤形貌的特征[J];燕山大学学报;2009年06期

8 康志勤;赵阳升;孟巧荣;杨栋;愪保平;;油页岩热破裂规律显微CT实验研究[J];地球物理学报;2009年03期

9 李长冬;唐辉明;胡新丽;胡斌;熊承仁;;岩石相似材料变形与强度特性及数值模拟研究[J];地质科技情报;2008年06期

10 尹光志,代高飞,皮文丽,李东伟;单轴压缩荷载作用下煤岩损伤演化规律的CT实验[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 田威;党发宁;梁昕宇;陈厚群;;混凝土细观损伤特性的CT研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展[C];2009年

2 谭云亮;吴元伟;;矿山岩层细观尺度破坏数值模拟研究若干进展[A];2009矿山灾害预防控制学术研讨会论文集[C];2009年

3 王艳梅;刘宝林;贾苍琴;;岩石细观力学试验方法研究综述[A];第二届全国地下、水下工程技术交流会论文集[C];2011年

4 饶秋华;谢海峰;谢强;;In-plane shear (Mode Ⅱ) crack sub-critical propagation of rock at high temperature[A];Proceedings of the 9th National Conference on Rheology[C];2008年

5 李琰庆;许冲;;基于细观损伤的围岩破坏过程研究[A];矿山建设工程技术新进展——2008全国矿山建设学术会议文集（下）[C];2008年

6 崔中兴;仵彦卿;曹广祝;丁卫华;蒲毅彬;冯小太;;三维应力状态下砂岩的渗流实时CT观测[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年

7 孙红;葛修润;吴刚;蒲毅彬;;上海粘性土变形特性的宏观细观试验研究[A];全国岩土与工程学术大会论文集（上册）[C];2003年

8 林鹏;王仁坤;周维垣;;含三维预置裂纹缺陷岩体三维破坏试验方法[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年

9 刘京红;姜耀东;赵毅鑫;祝捷;;单轴压缩条件下岩石破损过程的CT试验分析[A];中国软岩工程与深部灾害控制研究进展——第四届深部岩体力学与工程灾害控制学术研讨会暨中国矿业大学（北京）百年校庆学术会议论文集[C];2009年

10 陈厚群;马怀发;吴胜兴;丁卫华;;高拱坝混凝土地震抗力机理探索[A];2005全国结构动力学学术研讨会学术论文集[C];2005年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 刘立鹏;锦屏二级水电站施工排水洞岩爆问题研究[D];中国地质大学（北京）;2011年

2 孟巧荣;热解条件下煤孔隙裂隙演化的显微CT实验研究[D];太原理工大学;2011年

3 许湘华;浅变质岩变形特征与边坡支护设计方法研究[D];中南大学;2010年

4 朱福巍;节理岩体细观损伤模型的理论研究与数值方法[D];北京交通大学;2011年

5 李尤嘉;膏溶角砾岩水损伤特性和机理的细观力学试验研究[D];上海交通大学;2011年

6 李根;基于模拟的水岩耦合变形破坏过程及机理研究[D];大连理工大学;2011年

7 李树忱;断续节理岩体的无风格流形方法和实验研究[D];上海大学;2004年

8 崔中兴;基于CT实时观测的水—岩力学耦合机理研究[D];西安理工大学;2005年

9 曹广祝;岩石CT尺度小裂纹扩展与渗流特性研究[D];西安理工大学;2005年

10 赵冰;岩土介质应变局部化问题的广义塑性梯度理论研究[D];西安理工大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王占亮;DMD在数字实时全息中的应用[D];昆明理工大学;2009年

2 王琰;岩体—喷层支护结构一体化冻融试验及变形破坏规律的研究[D];中国地质大学;2011年

3 蒋维;岩石统计损伤本构模型与圆形硐室岩爆研究[D];中南大学;2011年

4 周维超;不同施工条件下围岩变形破坏机制研究[D];成都理工大学;2011年

5 安晶;热冲击条件下含表面裂纹的UHTC破坏行为研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

6 王雷;剪切荷载条件下含瓦斯煤细观破坏实验研究[D];重庆大学;2011年

7 申培文;受动静载荷作用刀具破岩断裂力学分析及数值模拟[D];湖南科技大学;2011年

8 陆丽丰;煤岩细观剪切破坏及其声发射特性的试验研究[D];重庆大学;2011年

9 黄靓;混凝土超声CT的数值模拟与试验研究[D];湖南大学;2003年

10 黄梦宏;岩石损伤演化模型和损伤临界值理论与实验研究[D];中南大学;2003年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 马巍,吴紫汪,蒲毅彬,常小晓;冻土三轴蠕变过程中结构变化的CT动态监测[J];冰川冻土;1997年01期

2 刘爽;图象分割中阈值选取方法的研究及其算法实现[J];电脑知识与技术;2005年21期

3 赵永红,黄杰藩,王仁;破裂带发展的扫描电镜实验研究及其对地震前兆的启示[J];地球物理学报;1993年04期

4 赵永红，黄杰藩，侯建军，王仁;岩石细观破裂的实验观测研究及其对认识地震活动性的启示[J];地球物理学报;1995年05期

5 毛灵涛,薛茹,安里千;MATLAB在微观结构SEM图像定量分析中的应用[J];电子显微学报;2004年05期

6 葛修润,任建喜,蒲毅彬,马巍,朱元林;岩石细观损伤扩展规律的CT实时试验[J];中国科学E辑:技术科学;2000年02期

7 张梅英;袁建新;潘轺湘;古流祥;范士荣;姜新力;;岩土介质微观力学动态观测研究[J];科学通报;1993年10期

8 赵永红;受压岩石中裂纹发育过程及分维变化特征[J];科学通报;1995年07期

9 杨卫;细观力学和细观损伤力学[J];力学进展;1992年01期

10 许江 ,李贺 ,鲜学福 ,尹光志;对单轴应力状态下砂岩微观断裂发展全过程的实验研究[J];力学与实践;1986年04期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 温建锋;巩建鸣;涂善东;;内压圆筒中表面裂纹蠕变扩展的数值分析[J];机械强度;2012年01期

2 褚武扬,肖纪美,林实;关于表面裂纹的研究[J];力学学报;1979年03期

3 杨芳毓;半椭圆表面裂纹表面张开位移的研究与自由表面影响系数的测定[J];大连工学院学报;1981年S1期

4 何庆芝 ,郦正能 ,寇长河 ,杨元杰;表面裂纹超载迟滞效应的研究[J];北京航空学院学报;1985年03期

5 杨芳毓,王波;线弹簧模型法在含表面裂纹球壳中的应用[J];力学学报;1988年06期

6 李印生;;检测表面裂纹开裂点的应变片方法[J];实验力学;1990年02期

7 曾昭景,戴树和;分析表面裂纹的一种新方法[J];应用数学和力学;1993年08期

8 陈江，，娄忆清;表面裂纹准静态断裂扩展形貌的研究[J];浙江工学院学报;1994年03期

9 陈江，王允昌，琚定一;一个新的表面裂纹韧带极限载荷公式[J];力学学报;1995年04期

10 吕震宙,岳珠峰,冯元生;三维弹塑性受剪板表面裂纹的可靠性分析计算[J];上海力学;1995年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 胡云生;董大西;;含铜钢连铸坯表面裂纹研究[A];河北省2011年炼钢连铸生产技术与学术交流会论文集[C];2011年

2 杨凤鹏;林桌英;;多轴载荷作用下表面裂纹的疲劳扩展[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年

3 果立成;NODA N;吴林志;;热载荷下具有任意属性功能梯度板的表面裂纹问题研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集（下）[C];2007年

4 杨凤鹏;林卓英;;多轴载荷作用下表面裂纹的疲劳扩展[A];第七届全国MTS材料试验学术会议论文集（一）[C];2007年

5 李红;骆英;许伯强;戴永;;表面裂纹弹性板中激光声表面波的谱单元法的数值模型[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

6 王云涛;巩延杰;何志国;宋秀果;张东飞;;热轧盘条表面裂纹浅析[A];全国高速线材生产技术交流会论文集[C];2007年

7 叶和清;王忠柯;许德胜;黄素逸;;零件表面裂纹激光修复的组织结构研究[A];湖北省激光学会论文集[C];2000年

8 谷国刚;王宏霞;;连铸坯表面裂纹缺陷原因分析与探讨[A];2011年华东五省炼钢学术交流会论文集[C];2011年

9 郝育新;张伟;;具有表面裂纹的功能梯度材料板非线性频率分析[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年

10 谢里阳;夏永发;;杆/管表面裂纹检测概率统计模拟分析[A];全国材料理化测试与产品质量控制学术研讨会论文专辑（物理测试部分）[C];2002年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 袁少威;南阳汉冶特钢成功解决加硼钢板表面裂纹瓶颈[N];世界金属导报;2010年

2 郝金焕;河北钢铁舞钢二炼钢铸坯表面裂纹控制攻关见成效[N];世界金属导报;2013年

3 吴小兰;带钢表面裂纹自动检测装置[N];世界金属导报;2001年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 何书韬;海洋平台裂纹损伤柱壳的断裂特性及其承载能力研究[D];华中科技大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 段静波;基于线弹簧模型的焊接结构表面裂纹断裂研究[D];国防科学技术大学;2007年

2 梁晓辉;碳化硅磨削去除机理及亚表面裂纹研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

3 魏巍;源于半球形缺陷表面裂纹问题的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

4 余会琴;滚动载荷作用下半空间表面裂纹的分析[D];华东交通大学;2004年

5 李焕鸣;斜接弯管环向内表面裂纹弹塑性有限元分析[D];大连理工大学;2008年

6 田红建;抽油杆表面裂纹的实验研究与有限元分析[D];东北大学;2010年

7 闫励;含表面裂纹某航空构件在复合加载下的三维损伤容限研究[D];南京航空航天大学;2010年

8 赵勇刚;有限弹性体表面裂纹问题的有限元分析[D];哈尔滨工业大学;2007年

9 曹国俊;光滑弯管沿轴向内表面裂纹弹塑性有限元分析[D];大连理工大学;2006年

10 彭俊;光滑弯管环向内表面裂纹的断裂参数及安全评定研究[D];大连理工大学;2011年

本文编号：1238180