叶阳
- 作品数：17 被引量：86H指数：6
- 供职机构：武汉大学土木建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学理学水利工程更多>>
- 大理岩球砾法向碰撞恢复系数及损伤破碎试验研究被引量：6
- 2018年
- 落石与边坡的碰撞过程是准确模拟落石运动轨迹的关键。为了揭示碰撞中法向恢复系数复杂的尺寸效应和速度效应以及可能出现的损伤破碎现象,基于自行设计的试验装置开展大理岩球砾与板法向碰撞的室内试验。研究发现大理岩球砾存在3种损伤破碎模式:无宏观裂纹模式、有宏观裂纹模式和劈裂破坏模式,并且速度较高时,宏观裂纹的出现作为一种新的能耗机制使法向恢复系数显著降低;试验测得的法向恢复系数随速度的增加而减小,随尺寸的减小而降低,并且其速度效应同时受尺寸的影响;接触应力割线变化率与法向恢复系数具有良好的相关性,能够同时描述法向恢复系数的速度效应和尺寸效应;另外,通过黏弹性接触模型,法向恢复系数随直径减小而降低的尺寸效应得到证实。
- 叶阳曾亚武彭志雄孙翰卿任树林王珂
- 关键词：岩石力学尺寸效应
- 初始水平主应力对应力阴影效应的影响研究被引量：5
- 2016年
- 介绍应力阴影的概念及其理论模型,结合颗粒流流固耦合计算原理构建模型,模拟并分析单一水力裂缝周围因应力阴影效应产生的诱导应力的分布情况,分析表明应力阴影主要表现为最小水平主应力的增大,且其对水力裂缝压裂效益具有两面性。利用建立的数值模型,进一步分析在不同初始水平主应力下,应力阴影效应对水力裂缝扩展方向的影响,结果表明:初始水平主应力比越大,应力阴影效应产生的诱导压力越大,不利于新裂缝的开裂及发育;当初始裂缝内液压接近或大于最大初始水平主应力时,注水孔压裂水力裂缝的扩展方向将发生转向,有利于复杂裂缝网络的形成。
- 夏磊曾亚武金磊叶阳
- 关键词：岩石力学颗粒离散元水力裂缝
- 基于不规则颗粒离散元的土石混合体三维随机模型及其数值试验被引量：5
- 2016年
- 为了更加真实地模拟土石混合体的物理力学特性,提出了一种基于不规则块石球度和凹凸度的随机几何模型生成技术,并建立了相应的块石三维离散元模型。然后采用无底圆筒堆积试验对球度和凹凸度这2个块石几何模型控制参数进行了数值验证。最后建立了符合宏观统计规律的土石混合体三维离散元随机模型,对土石混合体大三轴试验进行颗粒流模拟,并与室内试验结果进行对比分析。结果表明:所提出的不规则块石几何模型随机生成方法简单实用,几何模型控制参数合理有效;通过选取合适的颗粒细观参数,建立基于随机不规则块石体的土石混合体数值模型,能很好地模拟土石混合体的物理力学性质,包括颗粒之间的细观接触特征、土石混合体的应力-应变关系特征等,为进一步研究土石混合体的变形破坏机理提供了一条有效的途径。
- 金磊曾亚武叶阳夏磊
- 关键词：土石混合体三维离散元大三轴试验
- 复杂接触下大理岩球砾碰撞破碎特征被引量：2
- 2022年
- 落石是山区常见的地质灾害之一。为研究块石在复杂接触条件下的运动轨迹,利用改进的分离式霍普金森杆系统开展大理岩球砾冲击试验,研究了球砾碰撞破碎特征,探究了冲击角度、接触面粗糙度等因素对试样破碎的临界速度、破碎特征以及尺寸分布的影响。此外,采用高速摄影机观察试样的破碎特征,并将试样碎片进行筛析,分析试样在不同裂纹发育阶段的碰撞破碎特征。试验结果表明:冲击角度45°≤θ≤90°,尖齿角度α=180°,速度一定时,冲击角度θ越大则试样越容易破裂发育裂纹,试样的破坏率随着冲击角度的增大而增大;冲击角度θ=90°,速度一定时,尖齿高度一定时,尖齿角度α越小,试样越容易破裂发育裂纹,试样最终的破坏率随着尖齿角度α的增加而降低;尖齿角度α一定时,尖齿高度越小,试样越容易破裂发育裂纹,试样最终的破坏率随着尖齿高度的增加而降低。因此,增加接触面尖齿角度或减小冲击角度可以有效降低落石冲击时块石的破碎程度。
- 柳镕林曾亚武叶阳孙翰卿刘洋
- 岩石球砾弹塑性碰撞能耗分析及数值模拟
- 2020年
- 落石在接触过程中的法向恢复系数是影响其运动轨迹的关键因素。为了揭示落石碰撞法向恢复系数的力学机理,采用ABAQUS建立岩石球砾弹塑性接触模型,模拟落石与弹性平板的接触行为,揭示材料参数(弹性模量,黏聚力、内摩擦角和抗拉强度)对法向恢复系数及速度效应的影响。结果表明:当黏聚力减小时,法向恢复系数随之减小且随速度变化的斜率减小;内摩擦角具有类似的效应,且内摩擦角大小决定了接触中心是否产生弹性核。针对大理岩球砾室内碰撞试验的数值模拟结果与试验结果基本一致。因此,本模型可以用于实际更大尺寸的落石碰撞模拟中,为防护设计提供参考依据。
- 王珂曾亚武叶阳
- 关键词：岩石力学有限元法
- 土石混合体单轴压缩试验的三维颗粒流数值模拟被引量：9
- 2016年
- 为探究不同含石量土石混合体在单轴压缩荷载下的变形破坏机理,在不规则颗粒三维离散元精细建模技术的基础上,提出了一种不规则块石三维离散元模型随机生成技术,并建立了符合宏观统计规律的土石混合体三维颗粒流数值模型。进行了低、中、高不同含石量(0,10%,30%,50%,70%,90%)的土石混合体单轴压缩试验颗粒流数值模拟,获得了各种含石量的土石混合体在单轴压缩荷载下的应力应变特征和变形破坏特征,并对其变形破坏的细观机理进行了深入的分析探讨。结果表明:随着含石量的增加,土石混合体试样单轴抗压强度和弹性模量随之减小;中低含石量(0,10%,30%,50%)土石混合体的应力-应变曲线表现出典型的应变软化特征,而高含石量(70%,90%)土石混合体在达到峰值应力后表现出一定程度的塑性流动特征;中低含石量土石混合体试样中形成的微裂纹主要是张拉裂纹,宏观上表现出来的是拉裂破坏,而高含石量土石混合体试样中微裂纹很少,主要是剪切裂纹,宏观上表现出来的是剪切破坏。
- 金磊曾亚武叶阳
- 关键词：土石混合体单轴压缩试验
- 基于损伤-虚拟张拉裂纹模型的地下爆炸围岩破坏规律研究被引量：2
- 2022年
- 地下硐室作为爆炸危险物的隐蔽贮藏空间,有潜在的内爆炸风险。为研究内爆炸作用下硐室围岩的动态响应机制,提出了一种基于岩石HJC(Holmquist-Johnson-Cook)模型和节理内聚力单元的损伤-虚拟裂纹模型。分析了模拟方法的可靠性,并在此基础上,通过多物质ALE算法对球形硐室内爆炸过程进行数值模拟,分析了围岩损伤范围和分区破坏规律。研究表明:插入内聚力单元弥补了HJC模型无法模拟低静水压力下张拉破坏的不足,且尺寸效应易于处理。模拟方法同时考虑了岩体内张拉裂纹的扩展和岩石材料的塑性损伤,能够真实地反映岩石破坏的全过程。以红砂岩为例,根据数值模拟结果,填实(耦合装药)爆炸时围岩分区破坏规律明显,破碎区比例半径为0.26 m/kg^(1/3)、裂隙区比例半径为0.47 m/kg^(1/3)。随着硐室尺寸的增大,空气的间隔作用可以减小爆炸荷载对围岩的损伤作用,比例半径达到0.52 m/kg^(1/3)时,可以实现爆炸荷载的完全解耦。
- 程树范叶阳曾亚武高睿
- 关键词：节理单元
- 不规则颗粒及其集合体三维离散元建模方法的改进被引量：14
- 2017年
- 以土石混合体中的不规则块石和含石量为40%的土石混合体室内大三轴试样为例,研究了如何针对当前岩土材料建模方法的不足进行改进以建立尽可能真实的不规则颗粒及其集合体的三维离散元模型。为了模拟块石的真实形态特征,明确了块石几何模型建模方法的控制参数及其确定方法,建立了与真实块石球度相同、棱角度相似的三维半真实离散元模型。为了计算模型的体积以用于模型密度优化及颗粒集合体孔隙率的计算,提出了一种三维离散元模型虚拟切片技术,结合数字图像处理技术可快速准确计算块石三维半真实离散元模型的体积。为了使得土石混合体大三轴试样三维离散元模型的密实度与室内试样保持一致并兼顾建模效率,提出了基于拟振动压实法和分层复制法的土石混合体大三轴试样三维离散元建模方法。研究结果表明:所提出的不规则块石几何模型建模方法控制参数较少且可分别对球度和棱角度进行单独控制;当块石离散元模型填充球体数较少时,其体积与对应几何模型体积相差较大,不能直接采用对应几何模型的体积;所建立的土石混合体数值试样与室内试样的细观结构特征基本相同,即块石随机散布于土体基质中。
- 金磊曾亚武叶阳李晶晶
- 关键词：土石混合体
- 临空面对破碎锤冲击破岩效果的影响研究被引量：1
- 2022年
- 为深入研究液压破碎锤冲击机理,利用自行设计的冲击试验装置展开试验,结合有限元-离散元耦合方法分析其在临空面辅助作用的破坏特性。试验结果表明:在临空面辅助作用下,岩石破坏强度得到劣化,冲击峰值力随临空面距离的增加呈先增加后稳定趋势,且在保持临空面距离不变情况下与冲击能量不相关;破岩比能耗随临空面距离的增加呈先下降后上升趋势;为达到最优破岩比能耗,临空面距离应选取能使岩石经一次冲击即可完成劈裂破坏时的最大值。研究结果为高效破岩提供了理论依据。
- 韩科叶阳曾亚武
- 无粘结预应力钢混结构抗震性能研究概况
- 2013年
- 无粘结预应力混凝土不需预留孔道,不必灌浆,因此施工简便、工期短、造价较低,但是在抗震性能方面,国内外工程界还存在争议。本文分析了国内外关于预应力混凝土结构的研究资料,讨论了HRB500高强钢筋对无粘结预应力混凝土抗震性能的影响,并分析了无粘结预应力钢筋混凝土在强度、刚度、延性和耗能能力等抗震性能方面的研究现状。
- 叶阳王勇凯
- 关键词：无粘结抗震性能
