岩石蠕变扰动效应试验系统及强度极限邻域范围研究
发布时间：2021-11-12 09:49
深部煤炭资源开采面临着高地应力和强扰动等问题,进行岩石蠕变扰动效应相关研究是解决问题的关键。为了进一步深入研究岩石蠕变扰动效应“强度极限邻域”相关问题,针对现有试验系统不足,和岩石蠕变扰动效应试验实际需求,研制了RRTS-IV型岩石蠕变扰动效应试验系统。基于新型试验系统,首先进行了岩石蠕变扰动效应单轴压缩试验研究,然后在单轴试验的基础上,进行了岩石蠕变扰动效应三轴压缩试验研究。研究结果表明:（1）RRTS-IV型岩石蠕变扰动效应试验系统可为试验提供长期而稳定的轴向压力,满足试验需求;有效的缩减了冲击砝码随机往复震荡时间,为获得更加准确的试验数据和分析提供了便利条件;可实现低等级的连续缓慢的逐级加载功能,为试验的顺利进行提供保障;试验系统操作简便,性能可靠,适用于岩石蠕变扰动效应相关试验研究。（2）单、三轴压缩条件下,相对瞬时扰动变形量,均以扰动后的残余扰动变形量转化规律确定“强度极限邻域”范围更合适。并以此得出了相应的“强度极限邻域”范围。（3）单轴压缩条件下,以长期强度界定“强度极限邻域”范围,仍有较高的参考价值。三轴压缩条件下,随着围压的增大,岩石的长期强度逐渐增大,在较高围压条件...
【文章来源】：华北科技学院河北省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
RRTS–I岩石蠕变扰动效应试验仪Fig.2-1RRTS–Irockcreepdisturbanceeffecttester
高延法等[59]研制了第二代岩石蠕变扰动效应试验仪，如图 2-2 所示，相对于第一代试验仪，第二代试验做出了如下改进：扩力方式改进为盘轮齿轮扩力和液压传动扩力，实际扩力比 100，这种改进使扩力比更加稳定，同时减少了对材料刚度和强度的要求；除以上改进外，其他部分和第一代岩石流变扰动效应试验仪相似。 第二代岩石蠕变扰动效应试验仪针对扩力问题和扰动问题进行了改进，三轴箱问题和加载问题仍然存在，同时也有新的问题出现，扰动测量问题：试验中采用的冲击扰动方式只是在试验开始之前理论计算了扰动荷载强度值，并没有测量出扰动荷载的实际值，因此扰动试验结果不能给出扰动荷载强度值与应变之间的定量关系，只是定性说明了扰动次数与应变之间的关系。
亓?缆爰釉兀?鸺都釉氐?级大且为瞬时加载，无低等级的连续缓慢加载功能，易导致试件意外提前破坏。③传、扩力问题：盘轮、油缸扩力，液压系统的应用带来了液压波动的问题；齿轮传力，齿轮之间的摩擦力过大，导致传、扩力误差大，整体稳压效果差。此外陈旭等[61]研制出了岩石动态扰动伺服三轴试验系统。依据以往相关试验系统的实际应用情况可知：电液伺服系统普遍存在液压波动现象，提供的轴压一般有1~2kN的压力波动，与岩石蠕变扰动效应试验所需的长期稳定的轴压和可控的微小扰动条件不符，会直接影响试验的准确性。图2-3RRTS–III型岩石蠕变扰动效应三轴试验系统Fig2-3RRTS-IIItriaxialtestsystemforrockcreepdisturbanceeffect针对以上试验仪及试验系统存在的不足和岩石蠕变扰动效应相关试验的实
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进Bingham模型的软岩参数非定常三维非线性黏弹塑性蠕变本构研究[J]. 刘开云,薛永涛,周辉. 岩土力学. 2018(11)
[2]强度极限邻域内岩石单轴蠕变扰动试验研究[J]. 王波,刘重阳,高昌炎,闫刚,杨建林,谷长宛. 煤炭科学技术. 2018(07)
[3]岩石三轴拉伸试验装置研制及其应用[J]. 马春德,郭春志,潘素平,周亚楠. 岩土力学. 2018(S1)
[4]岩石空心圆柱扭剪试验系统研制[J]. 周辉,姜玥,卢景景,胡大伟,张传庆,陈珺,李震. 岩土力学. 2018(04)
[5]岩石流变扰动效应三轴试验系统[J]. 王波,高昌炎,陈学习,刘重阳. 煤炭学报. 2018(02)
[6]扰动荷载下单孔大理岩蠕变特性试验研究[J]. 徐俊,祝方才,谭园辉. 湖南工业大学学报. 2018(01)
[7]深井交岔点围岩流变扰动效应及钢管混凝土组合支架支护技术研究[J]. 王军,黄万朋,左建平,田甜. 岩石力学与工程学报. 2018(02)
[8]横观各向同性岩石蠕变性质与本构模型研究[J]. 王者超,宗智,乔丽苹,李崴,刘杰. 岩土工程学报. 2018(07)
[9]岩石流变扰动特性单轴压缩试验研究[J]. 王波,高昌炎,陈学习,杨建林,闫刚. 煤炭学报. 2017(06)
[10]岩石高压三轴试验机的液压加载系统关键技术研究[J]. 莫有堂,周翠英,刘镇,陆仪启. 工程地质学报. 2017(02)
博士论文
[1]深井巷道非对称变形机理与围岩流变及扰动变形控制研究[D]. 黄万朋.中国矿业大学(北京) 2012
[2]岩石蠕变扰动效应与损伤特征理论与试验研究[D]. 付志亮.山东科技大学 2007
[3]岩石蠕变及其扰动效应试验研究[D]. 范庆忠.山东科技大学 2006
[4]岩石流变力学特性的研究及其工程应用[D]. 杨圣奇.河海大学 2006
本文编号：3490666
【文章来源】：华北科技学院河北省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
RRTS–I岩石蠕变扰动效应试验仪Fig.2-1RRTS–Irockcreepdisturbanceeffecttester
高延法等[59]研制了第二代岩石蠕变扰动效应试验仪，如图 2-2 所示，相对于第一代试验仪，第二代试验做出了如下改进：扩力方式改进为盘轮齿轮扩力和液压传动扩力，实际扩力比 100，这种改进使扩力比更加稳定，同时减少了对材料刚度和强度的要求；除以上改进外，其他部分和第一代岩石流变扰动效应试验仪相似。 第二代岩石蠕变扰动效应试验仪针对扩力问题和扰动问题进行了改进，三轴箱问题和加载问题仍然存在，同时也有新的问题出现，扰动测量问题：试验中采用的冲击扰动方式只是在试验开始之前理论计算了扰动荷载强度值，并没有测量出扰动荷载的实际值，因此扰动试验结果不能给出扰动荷载强度值与应变之间的定量关系，只是定性说明了扰动次数与应变之间的关系。
亓?缆爰釉兀?鸺都釉氐?级大且为瞬时加载，无低等级的连续缓慢加载功能，易导致试件意外提前破坏。③传、扩力问题：盘轮、油缸扩力，液压系统的应用带来了液压波动的问题；齿轮传力，齿轮之间的摩擦力过大，导致传、扩力误差大，整体稳压效果差。此外陈旭等[61]研制出了岩石动态扰动伺服三轴试验系统。依据以往相关试验系统的实际应用情况可知：电液伺服系统普遍存在液压波动现象，提供的轴压一般有1~2kN的压力波动，与岩石蠕变扰动效应试验所需的长期稳定的轴压和可控的微小扰动条件不符，会直接影响试验的准确性。图2-3RRTS–III型岩石蠕变扰动效应三轴试验系统Fig2-3RRTS-IIItriaxialtestsystemforrockcreepdisturbanceeffect针对以上试验仪及试验系统存在的不足和岩石蠕变扰动效应相关试验的实
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进Bingham模型的软岩参数非定常三维非线性黏弹塑性蠕变本构研究[J]. 刘开云,薛永涛,周辉. 岩土力学. 2018(11)
[2]强度极限邻域内岩石单轴蠕变扰动试验研究[J]. 王波,刘重阳,高昌炎,闫刚,杨建林,谷长宛. 煤炭科学技术. 2018(07)
[3]岩石三轴拉伸试验装置研制及其应用[J]. 马春德,郭春志,潘素平,周亚楠. 岩土力学. 2018(S1)
[4]岩石空心圆柱扭剪试验系统研制[J]. 周辉,姜玥,卢景景,胡大伟,张传庆,陈珺,李震. 岩土力学. 2018(04)
[5]岩石流变扰动效应三轴试验系统[J]. 王波,高昌炎,陈学习,刘重阳. 煤炭学报. 2018(02)
[6]扰动荷载下单孔大理岩蠕变特性试验研究[J]. 徐俊,祝方才,谭园辉. 湖南工业大学学报. 2018(01)
[7]深井交岔点围岩流变扰动效应及钢管混凝土组合支架支护技术研究[J]. 王军,黄万朋,左建平,田甜. 岩石力学与工程学报. 2018(02)
[8]横观各向同性岩石蠕变性质与本构模型研究[J]. 王者超,宗智,乔丽苹,李崴,刘杰. 岩土工程学报. 2018(07)
[9]岩石流变扰动特性单轴压缩试验研究[J]. 王波,高昌炎,陈学习,杨建林,闫刚. 煤炭学报. 2017(06)
[10]岩石高压三轴试验机的液压加载系统关键技术研究[J]. 莫有堂,周翠英,刘镇,陆仪启. 工程地质学报. 2017(02)
博士论文
[1]深井巷道非对称变形机理与围岩流变及扰动变形控制研究[D]. 黄万朋.中国矿业大学(北京) 2012
[2]岩石蠕变扰动效应与损伤特征理论与试验研究[D]. 付志亮.山东科技大学 2007
[3]岩石蠕变及其扰动效应试验研究[D]. 范庆忠.山东科技大学 2006
[4]岩石流变力学特性的研究及其工程应用[D]. 杨圣奇.河海大学 2006
本文编号：3490666
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