魏炯
- 作品数：11 被引量：138H指数：6
- 供职机构：东北大学资源与土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程理学水利工程更多>>
- 岩石力学数值模拟方法用于采矿工程的技术经济探讨与教学实践被引量：22
- 2016年
- 结合采矿工程特点以及岩石力学数值模拟方法的发展现状,分别从技术、经济与人才培养三个方面对数值模拟方法在采矿工程中的应用问题展开探讨。采矿工程在力学背景、工程稳定性要求及价值目标等方面均有别于其他岩石工程,这对其选择何种方法解决生产过程中遇到的岩石力学问题有显著影响,突出表现为成本的敏感性。由于模型误差、参数选择误差和监测数据反演误差等系统性误差的客观存在性,这导致数值模拟方法在预测岩石力学问题的精确度(可靠性)方面存在着发展的"上限"。而采矿工程中的岩石力学问题对计算及预测精确度的需求存在"下限",因此,只要保证数值模拟方法预测的精确度"上限"达到采矿工程需要的"下限"即是其成功的应用。岩石力学数值模拟方法预测的精确度与成本投入之间存在一定的正相关关系,机会成本及决策风险控制因素对矿山企业应用岩石力学数值模拟方法的效果有重要影响。此外,高等院校在采矿工程人才培养方面加强岩石力学教育,为矿山企业输送具有较高岩石力学素质的采矿工程师,将是引领矿业技术进步的重要组成部分。
- 刘溪鸽朱万成魏炯关凯
- 关键词：采矿工程岩石力学数值模拟技术经济教学实践
- 基于声发射定位技术的矿柱破坏规律实验研究(英文)被引量：11
- 2012年
- 声发射技术是研究岩石损伤破坏的良好工具。通过与矿柱相似的材料试验研究,对微裂纹的时空演化规律进行研究。断铅试验结果表明:所提出的基于最小二乘法和Geiger算法的声发射组合定位算法的定位精度良好,能满足岩石破坏过程声发射监测的需要。声发射定位结果直观地反映岩样内部裂纹初始、扩展的空间位置,对于研究岩石破坏机理具有重要意义。在受载条件下,矿柱与顶板相接位置最容易产生应力集中,出现声发射群集现象,其最终破坏结果与声发射定位时间群集区域吻合良好,说明矿柱与顶板相接位置属于宏观破坏发生的危险区;当岩石进入塑性变形阶段后,声发射率明显下降,出现"平静期",可以作为岩石失稳破坏的前兆特征。
- 徐帅刘建坡徐世达魏炯黄文柏东龙宾
- 关键词：破坏特征微裂纹声发射平静期
- 围岩瞬态卸荷应力及塑性区分布的有限元分析被引量：3
- 2014年
- 深部地下工程围岩卸荷导致的拉伸破坏是一个常见但没有得到充分研究的科学现象.将卸荷视为动态力学过程,基于连续介质弹塑性力学理论,运用有限元软件COMSOL Multiphysics对围岩瞬态卸荷破坏成因进行初步探究,建立了围岩瞬态卸荷塑性力学模型.研究结果表明:开挖将在围岩中激起强烈的卸载扰动,应力场的重新分布是由动力响应过渡到静力作用的动态过程.瞬态卸荷将导致开挖自由面附近产生拉应力.尽管拉应力时间短、幅值低、范围小,但由于岩石抗压不抗拉的特性,在高地应力条件下,拉应力可导致围岩产生拉伸破坏.分析表明横向惯性作用可能是导致这一现象的原因之一.
- 魏炯朱万成牛雷雷魏晨慧
- 关键词：岩石力学开挖瞬态卸荷塑性
- 导向孔对两爆破孔间成缝过程影响的数值模拟被引量：22
- 2013年
- 在爆破中,控制裂纹扩展的方法之一是在装药孔之间开挖导向孔,促使裂纹的扩展贯通。炸药在爆炸时,产生的载荷包括爆炸应力波和爆生气体压力。基于这一认识,研发了爆破损伤的数值模拟系统,并对有机玻璃试样中两炮孔同时起爆时孔周裂纹的萌生、扩展过程进行模拟,探讨了无导向孔、有一个圆形导向孔和有一个带切割槽的导向孔3种情况下裂纹的扩展规律。数值模拟结果与室内试验结果相吻合,这一方面证实了在装药孔之间开挖带切割槽导向孔对控制裂纹扩展的有效性,同时也验证了该文提出的爆破损伤模型的可行性。
- 魏炯朱万成魏晨慧白羽李帅
- 关键词：切割槽数值模拟
- 深部岩体损伤与破裂过程及其诱致矿山动力灾害的机理
- 考虑'三高一扰动'条件引起的多场(热流固)耦合效应和多应变率效应,以岩石的损伤为主线,对'三高一扰动'下岩石损伤与破裂过程的研究现状进行了综述,给出了作者提出的损伤力学本构关系.最后,结合采动诱发断层突水、松动爆破抽采瓦...
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- 不同地应力条件下双孔爆破的数值模拟被引量：41
- 2013年
- 考虑岩石介质的非均匀性,把爆破过程视为爆炸应力波和爆生气体压力共同作用的结果,基于损伤力学理论建立了岩石爆破的力学模型,并对不同地应力条件下岩石双孔爆破裂纹演化规律进行了数值模拟,分析了不同侧压力系数和埋深对裂纹扩展规律的影响。数值模拟结果表明:①爆炸应力波导致裂纹的萌生,爆生气体压力则会使裂纹进一步扩展和贯通;②裂纹演化过程与地应力密切相关,裂纹扩展的主方向趋于最大地应力方向;③随着埋深增加和初始地应力增大,裂纹扩展半径和裂纹区面积减小,地应力对爆破致裂的抑制作用明显。
- 白羽朱万成魏晨慧魏炯
- 关键词：爆炸应力波数值模拟
- 岩石抗拉强度和断裂韧度的三点弯曲试验研究被引量：14
- 2016年
- 断裂韧度和抗拉强度是岩石两个重要的力学特性。利用带切口的三点弯曲梁试验,研究了砂岩的断裂韧度和抗拉强度特性。对比和分析了带切口三点弯曲和巴西劈裂试验抗拉强度的差别。从理论和试验上,分析了目前常用的三种断裂韧度计算公式的差别。利用J积分理论计算了带切口的三点弯曲梁的断裂韧度K_(IC)。研究结果表明:相比于巴西劈裂试验,利用带切口的三点弯曲试验测得的抗拉强度更加稳定可靠;目前常用的三种断裂韧度计算公式在a/h较小时相差不大,但随着a/h的增大,差别越来越大,建议选用ASTM提出的公式;利用J积分计算得到的断裂韧度K_(IC)介于ASTM和Tada给出的公式计算结果之间,说明该方法是可靠的。
- 魏炯朱万成李如飞牛雷雷王青元
- 关键词：岩石断裂韧度抗拉强度J积分
- 预制孔岩石破坏过程中的声发射时空演化特征研究被引量：29
- 2012年
- 选取粗粒花岗岩和细粒砂岩,通过预制方孔和圆孔,开展单轴加载条件下岩石破坏声发射试验。采用单纯形定位算法,对岩石破裂过程中的声发射时空演化规律进行研究,并对声发射活动特征、能量释放率和空间相关长度进行分析。研究结果表明:对于预制孔间距与预制孔尺寸相同的试件,声发射事件主要在岩石中部群集,试件以中部剪切破坏为主,声发射三维定位事件直观反映裂纹初始、扩展直至贯通的动态演化过程;在整个加载过程中,颗粒较粗且大小不均的花岗岩试件声发射活动性较强,颗粒较细且均匀的砂岩试件声发射活动性在加载后期才开始增强;岩石破坏前,小尺度裂纹合并贯通形成大尺度裂纹,声发射率下降,能量释放率增强,出现声发射信号"平静"而能量释放"不平静"的现象;岩石在受载过程中,应力场通过迁移和重新分布逐步建立起长程相关性;岩石破坏前,空间相关长度显著增加,且在岩石破坏时达到最大值。
- 刘建坡徐世达李元辉东龙宾魏炯
- 关键词：岩石力学岩石破坏声发射
- 不同地应力条件下双孔爆破的数值模拟
- 考虑岩石介质的非均匀性，把爆破过程视为爆炸应力波和爆生气体压力共同作用的结果，基于损伤力学理论建立了岩石爆破的力学模型，并对不同地应力条件下岩石双孔爆破裂纹演化规律进行了数值模拟，分析了不同侧压力系数和埋深对裂纹扩展规律...
- 白羽朱万成魏晨慧魏炯
- 关键词：爆炸应力波数值模拟
- 基于修正莫尔-库仑准则的围岩瞬态卸荷塑性变形分析被引量：1
- 2017年
- 将卸荷视为动态过程,采用包含拉伸截断和帽盖模型的修正莫尔-库仑准则,对不同开挖形状和应力状态条件下围岩瞬态卸荷塑性区进行了分析.研究结果表明:瞬态卸荷可导致自由面附近产生塑性变形,造成围岩损伤弱化甚至破坏;拉伸应力是造成围岩动态卸荷破坏的重要因素;塑性变形随着埋深的增加而增大;最大压应力方向易于产生塑性变形,以拉伸变形为主,当初始应力满足一定条件时,最小压应力方向将产生严重压剪塑性变形;从卸荷的角度考虑,巷道断面曲率较大为宜,尽量避免直线形边界.
- 周靖人魏炯王青元李如飞
- 关键词：岩石动力学塑性力学瞬态卸荷屈服准则
