国家自然科学基金(51209200)
- 作品数：2 被引量：57H指数：2
- 相关作者：张国凯夏祥李海波黄正红陈秋宇更多>>
- 相关机构：中国科学院武汉岩土力学研究所南京理工大学中国科学院大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学更多>>
- 岩石细观结构及参数对宏观力学特性及破坏演化的影响被引量：22
- 2016年
- 基于二维颗粒流软件,采用2种不同算法生成clump和cluster模型,研究细观参数和结构（结晶颗粒大小形状分布、预制微裂纹）对宏观力学特性的影响,量化宏细观参数对应关系,探讨微裂纹发展演化规律及试件破坏的细观机制。研究表明：（1）2种模型生成算法各有优势,圆形区域标记法模型力学特性随细观参数变化规律性较好,波动较小,搜索算法能较好地控制结晶级配组成;（2）单轴抗压强度UCS、抗拉强度TS与clump半径、无黏结比例（随机分布微裂纹）呈指数函数变化,与黏结强度比呈幂次函数关系;弹性模量、泊松比与上述三细观参数均呈线性变化,且二者变化趋势相反;UCS/TS比值随clump半径、黏结强度比、cluster黏结强度比值n、无黏结比例的增加而增大,且黏结强度比对其影响最大;张拉裂纹比例受黏结强度比影响最大,clump半径影响次之;（3）单轴压缩下试件以张拉破坏为主,张拉裂纹优势导向主要沿轴向扩展,剪切裂纹则主要沿与轴向夹角20°~40°扩展,巴西劈裂试样张拉破坏裂纹均贯穿试件中心。clump与cluster模型微裂纹扩展演化过程及破坏模式差异较大,相比cluster模型,clump模型剪切裂纹比例相对较大,裂纹破碎带更宽,破裂面粗糙不平整。
- 张国凯李海波夏祥李俊如李晓锋宋涛
- 关键词：岩石力学颗粒流细观参数细观结构
- 单轴加载条件下花岗岩声发射及波传播特性研究被引量：37
- 2017年
- 采用声波、声发射一体化装置,研究单轴压缩下花岗岩波速与声发射演化规律,通过宏细观方法确定各应力门槛值,研究裂纹扩展不同阶段声发射演化及波传播规律。结果表明:细观裂纹的演化与宏观变形直接对应,由于微裂纹主要沿轴向扩展,导致轴向刚度对裂纹起裂及贯通的敏感度弱于非线性增长的侧向变形,瞬时泊松比曲线斜率变化点与应力门槛值对应,声发射测试确定的起裂应力比宏观应变法偏小,但反映了微裂纹的初始萌生;采用实测波速变化分析声发射震源的时空及幅值演化分布,较好地描绘了裂纹的扩展过程,由于不同阶段声发射信号的幅值及能量存在差异,导致声发射特征参数演化规律差异较大(尤其在损伤应力之后),AE能量在破坏前呈突发性增长,可作为灾害性破坏的前兆;加载初始阶段,由于微裂隙的闭合,波速及波幅均随应力逐渐增大,但增加速率逐渐下降,侧向波速在闭合应力附近基本达到峰值,此后一定阶段基本保持不变,但其他方向波速则继续增大,随着波传播方向与径向夹角的增大,波速增加幅度及波速下降点对应的应力(损伤应力前、后)逐渐增大,峰值应力附近对应波速下降幅度减小;波速受损伤演化的影响要滞后于声发射事件。
- 张国凯李海波夏祥陈秋宇刘景森黄正红
- 关键词：岩石力学单轴压缩波速声发射
