李卓
- 作品数：8 被引量：33H指数：4
- 供职机构：中南大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：建筑科学一般工业技术矿业工程更多>>
- 脆性岩石热−水−力−化学(THMC)耦合断裂准则
- 2021年
- 通过分析脆性岩石THMC耦合机理,选取岩石孔隙率作为THMC耦合因子来表征THMC耦合场对应力场的影响。提出一种实时监测岩石渗透率(与孔隙率相关)的新型测试方法以确定THMC耦合因子。利用自行设计的THMC耦合试验和断口电镜扫描试验研究预制裂隙红砂岩宏观和微观断裂机理。结果表明:水压越高,围压越低,起裂荷载越小,I型断裂更易发生。理论预测结果与试验结果吻合较好,验证新建立的THMC耦合断裂准则的有效性。该准则可进一步推广到研究THMC耦合下岩石多裂纹断裂机理。
- 易威饶秋华李卓孙栋良沈晴晴
- 关键词：脆性岩石
- 多裂纹相互作用机理及起裂预测被引量：3
- 2021年
- 采用复变函数和积分方法,计算多条平行斜裂纹的最大Ⅰ型和Ⅱ型应力强度因子KI,kmax(θ)和KII,kmax(θ)(0°<θ<360°)随裂纹相对位置(包括垂直间距和水平间距)的变化值,分析多裂纹相互作用机理,并得到应力强度因子的强化区和弱化区。基于最大拉-剪应力强度因子比,建立多裂纹起裂判据,并预测裂纹起裂角、起裂荷载和起裂机理。预测结果表明:多裂纹起裂机理为I型;为便于止裂,多裂纹之间的垂直间距不宜等于裂纹半长的倍数。预测结果与单轴压缩下三平行裂纹的红砂岩立方体试件试验结果吻合较好,验证多裂纹起裂准则的有效性。
- 沈晴晴饶秋华李卓易威孙栋良
- 关键词：多裂纹应力强度因子
- 脆性岩石热-水-力-化学(THMC)耦合裂纹扩展速率测试新方法被引量：7
- 2019年
- 提出连续测量脆性岩石热-水-力-化学(THMC)耦合裂纹扩展速率的新型导电碳膜电测法。利用自行设计的耦合加载系统,连续测量不同温度下预制红砂岩试件THMC耦合裂纹扩展速率。结果表明:随着温度的增加,红砂岩试件起裂时间缩短,裂纹扩展速率和加速度增大。通过能量法计算的理论结果与试验结果吻合较好,验证THMC耦合裂纹扩展速率导电碳膜电测法的有效性。该方法能克服传统电法不能连续测量裂纹扩展速率以及光学法和声法不能测量多场耦合裂纹扩展速率的缺点,为THMC耦合作用下深部岩体工程的安全评估和止裂设计提供重要的理论依据。
- 易威饶秋华李卓沈晴晴
- 关键词：裂纹扩展速率能量法脆性岩石
- 脆性岩石热-水-力耦合起裂速度计算（英文）被引量：2
- 2018年
- 采用能量守恒定律,推导出岩石热-水-力(THM)耦合条件下含裂纹试件的裂纹扩展起裂速度的计算公式。利用自行设计的THM耦合断裂导电胶电法,实时连续地测量出裂纹扩展速度。研究结果表明:起裂速度随着温度和水压的增加而增加。计算结果与试验结果吻合较好,从而验证了所推导的THM耦合断裂起裂速度计算公式的正确性。
- 李卓饶秋华李鹏易威
- 关键词：脆性岩石
- 脆性岩石热-水-力耦合应力强度因子计算(英文)被引量：2
- 2014年
- 采用边界配置法并引入附加的常应力函数,成功地推导出岩石热-水-力(THM)耦合条件下含裂纹试件(裂纹面有水压作用)的裂尖应力强度因子计算公式。利用自行设计的THM耦合断裂试验,测定脆性岩石THM耦合断裂的最大轴压,并依据新推导的公式和新型应力强度因子比断裂准则预测脆性岩石THM耦合断裂模式。岩石THM耦合断口的形貌特征分析结果表明:温度、水压越高,围压越低,沿晶(拉伸)断裂越容易发生;反之,则穿晶(剪切)断裂更容易发生;而介于两者中间时,则复合型断裂更容易发生。测得的THM耦合断裂机理与预测的THM耦合断裂模式结论一致,从而验证了推导出的THM耦合应力强度因子计算公式的正确性。
- 李鹏饶秋华李卓敬静
- 关键词：应力强度因子边界配置法脆性岩石
- 基于球面对称设计的离散元细观参数定量确定方法被引量：5
- 2019年
- 采用球面对称设计法,通过宏观参数范围确定细观参数取值范围,得到多因素球面对称设计试验表,利用试验模拟计算结果和多元回归分析,建立岩石材料颗粒流PFC2D(particle flow code 2D)的宏-细观参数关系式。采用基于宏-细观参数关系式计算得到的PFC2D细观参数,进行单轴压缩下完整岩石的应力-应变曲线和宏观力学参数、含多裂纹岩石试件断裂轨迹的模拟计算。研究结果表明:岩石的应力-应变曲线、宏观力学参数、断裂轨迹的计算结果与试验结果较吻合,从而验证了该宏-细观参数关系式的有效性;采用球面对称设计建立PFC2D宏-细观参数关系式的方法可推广应用于其他脆性材料,可为PFC定量分析复杂荷载条件下的材料细观破坏机理提供参考依据。
- 彭霞饶秋华李卓张杰
- 关键词：颗粒流
- 考虑断裂韧度的PFC3D细观参数标定新方法被引量：13
- 2021年
- 离散元法能更真实地表达材料的细观几何特点,且采用简单的接触本构方程,便于处理连续与非连续介质的变形与破坏问题,被广泛地应用于采矿、地质、土木、交通、水利、机械等工程领域。PFC3D是功能强大的离散元颗粒流分析软件,其细观参数的确定是需首要解决的问题,目前多数方法只考虑材料的宏观强度而很少考虑断裂参数,对阐述含天然裂隙的岩石破坏机理存在一定的局限性。为此,针对PFC3D平直节理模型,采用PB(Plackett-Burman)和中心组合设计(CCD)的方法,提出综合考虑强度参数和断裂参数(Ⅰ型和Ⅱ型断裂韧度)的PFC3D细观参数标定新方法,建立脆性岩石的PFC3D宏-细观参数关系式,并利用遗传算法求得PFC3D细观参数的优化解。模拟计算完整岩石试件单轴和三轴压缩应力-应变曲线和破坏模式、裂隙岩石在考虑和不考虑断裂韧度情形下单轴压缩断裂轨迹。研究结果表明:模拟的应力-应变曲线破坏模式、断裂轨迹与实验结果较吻合,且考虑断裂韧度的裂隙岩石试件断裂轨迹与实验结果吻合度更高,从而验证了基于考虑强度和断裂参数的岩石PFC3D细观参数标定新方法的合理性和有效性。该方法可推广至PFC3D的其他接触模型(接触黏结模型、平行黏结模型),可为PFC3D定量分析各种材料的多裂纹扩展过程及揭示其细观断裂机理提供参考。
- 谭攀饶秋华李卓张权易威
- 关键词：断裂韧度PLACKETT-BURMAN
- 基于中心组合设计的颗粒流平直节理模型宏−细观参数相关性研究被引量：6
- 2021年
- 基于控制变量法,研究细观参数对宏观力学参数的影响规律,确定细观参数取值范围;采用适合多因素、多水平的中心组合设计方法及多元回归分析,建立岩石类材料PFC^(2D)平直节理模型的宏−细观参数关系式,并计算得到不同岩石PFC^(2D)细观参数;采用计算得到的细观参数通过PFC^(2D)模拟分析单、双轴压缩下完整岩石试件的应力−应变曲线和单轴压缩下含多裂纹的岩石试件断裂轨迹,并通过开展相应的试验进行验证。研究结果表明:应力−应变曲线和断裂轨迹模拟分析结果与试验结果较吻合,从而验证了基于中心组合设计法建立的PFC^(2D)宏−细观参数关系式的合理性和有效性。该中心组合设计方法可推广应用于PFC^(2D)其他模型和其他脆性材料的细观参数确定,为定量分析多裂纹多场耦合断裂的细观机理提供依据。
- 张权饶秋华沈晴晴李卓
- 关键词：颗粒流岩石
