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岩石类材料的能量基率相关弹塑性损伤模型 总被引：2，自引：2，他引：0
岩石类材料的动态本构模型研究是岩石动力学理论研究的基础问题。相比于其他的非线性理论,损伤力学理论已证实可成功地模拟岩石类材料的应变软化和渐进破坏等特征,可用于解释其静、动态破坏机制。现有的通过理论推导得出的动态本构中大部分并未考虑损伤因素,而通过维象学试验方法建立起的动态本构则缺乏损伤力学理论基础。为此基于弹性余能等效原理和损伤力学的基本概念,并结合动态试验,推导建立了岩石类材料的率相关弹塑性损伤模型。并通过与文献中的试验资料对比,证明了模型的有效性,为岩石类材料组成的结构的动力响应研究奠定了基础。 相似文献
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为完善高温条件下的岩石损伤本构模型及参数确定方法,基于有效应力理论,引入Weibull分布函数,在微元体强度服从Hoek-brown准则的条件下,考虑残存强度影响,对损伤变量修正,引入损伤修正系数,建立了能够反映高温作用下的岩石损伤特征统计本构模型。考虑岩石损伤过程中的损伤阈值因素,对本构模型采用分段函数的形式。通过试验,获取常规力学参数,依据本构模型参数求解过程,确定本构模型参数值,并拟合模型参数值与温度之间的关系。对模型理论曲线进行验证。结果表明：提出的高温岩石统计损伤本构模型理论曲线与试验曲线具有较好地相似性,更加贴近试验曲线,体现了本构模型的合理性。同时模型理论曲线与岩石三轴试验曲线具有较高的吻合度,说明本构模型能够反映出岩石的全应力− 应变曲线特征,能够体现出模型的适用性。模型为岩石强度的估算和岩石热损伤软化问题提供了参考。 相似文献
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考虑损伤的节理本构模型 总被引：4，自引：0，他引：4
本文在弹塑性损伤的理论框架内，讨论了节理等地质间断面的本构模型。这个模型能够反映节理面的损伤弱化，扩容和弹性刚度劣化等复杂特性。这个模型的另一优点是，塑性变形增量与屈服面是非正交的，但本构矩阵具有对称性。这种对称性在岩石力学的理论研究和数值分析中是至关紧要的。 相似文献
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岩石本构模型是研究岩石力学特征和变形机制的基础,而本构模型或模型中相关参数的识别是本构模型研究中的热点和难点问题。本文基于红板岩室内力学实验数据,分别利用遗传算法、BP神经网络以及遗传规划对红板岩本构模型进行了模式识别,结果表明,遗传算法进行参数识别需要事先假定流变模型的形式,误差较大,而BP神经网络和遗传规划可以一次性同时确定流变模型的结构形式及参数,有效避免模型假定所带来的误差。而遗传规划与BP神经网络相比,具有精度高、收敛快,可视化程度高等特点,为岩石本构参数及模型的智能识别方法的选取提供参考。 相似文献
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借助损伤力学思想，基于统计强度理论，提出一种适用于深部工程破裂区破裂岩体的本构模型建立方法，并通过室内试验和数值试验进行了验证。将破裂岩体划分为无数微元立方体，微元立方体的强度与岩石破裂程度有关，且各立方体强度随机分布，故可用强度反映破裂岩体的破裂程度，据此提出一种破裂岩体本构模型建立方法。其中，根据岩石破裂面间的摩擦力做功等于材料破裂后释放的应变能，得到从力学角度定义的岩石破裂程度变量；另外，假定微元立方体强度分布服从Weibull分布，应力水平满足Hoek-Brown准则。利用泥质砂岩破裂岩体典型三轴试验结果，建立泥质砂岩破裂岩体本构模型，并进行了验证，结果表明模型计算曲线与试验曲线吻合度较好。利用离散元软件PFC进行了补充数值试验验证研究，证明了泥质砂岩破裂岩体理论模型的良好计算效果，进而证明提出的本构模型建立方法的可行性。 相似文献
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压缩作用下岩石内部细观裂纹扩展导致岩石产生损伤,其对岩石变形、强度等力学特性有着重要影响;然而,岩石内部裂纹扩展与剪切特性（黏聚力、内摩擦角及剪切应力）动态演化关系很少被研究。基于裂纹扩展机制推出的岩石应力-应变本构模型,并结合摩尔-库仑失效准则,推出了在岩石应力-应变关系峰值应力（对应岩石压缩强度）状态时,本构模型细观力学参数与岩石黏聚力、内摩擦角及剪切强度之间的状态关系。然后,引入岩石应力-应变本构关系塑性变形阶段服从摩尔-库仑屈服准则的力学流动规律,进而将已推出的应力-应变关系峰值状态点所满足的细观力学参数与黏聚力、内摩擦角关系,推广到岩石进入塑性变形后,岩石内部裂纹扩展（或应变）与黏聚力、内摩擦角及剪切应力动态演化的理论关系。随着裂纹扩展或应变增加,黏聚力、内摩擦角及剪切应力先增大,达到一个峰值点后减小,该结果与应力-应变本构曲线变化趋势相对应。通过试验结果验证了所提出理论结果的合理性。并讨论了初始裂纹之间摩擦系数对黏聚力、内摩擦角及剪切应力随裂纹扩展或应变演化规律的影响。 相似文献
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针对红板岩材料在岩土工程中所表现的大量模糊的和不确定的因素等特点,基于人工神经网络的学习能力,借助于室内岩石力学试验,进行了对该材料的力学本构特性进行了神经网络模拟研究,提出了隐式本构模型的思想和方法,并通过该方法对该岩石的流变试验结果进行学习,获得了以网络权值结构保存的力学特性知识,由此得到了表征红板岩应力应变本构关系的隐式本构模型。应用结果表明,该方法对岩土类材料本构关系的模拟研究具有很好的应用前景。 相似文献
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物理细胞自动机与岩石弹-脆-塑性性质的细观机制研究 总被引：3，自引：0，他引：3
基于能量守恒定律和岩石的基本力学性质,进一步发展了由作者提出的一种用于模拟岩石非线性破坏演化的新方法-物理细胞自动机（PCA）模型。该模型通过岩石内部（或细观）基元（或细胞）间简单的随机相互作用的综合结果来反映岩石系统整体的稳定宏观力学现象。利用PCA模型,研究了形成不同岩石本构关系的本质影响因素,揭示了岩石弹-脆-塑性性质的细观机制,为进一步认知岩石等非均质材料的力学性质提供了一种新的理论方法。同时,其研究思路和结论也可为微观和细观力学的数值模拟方法及新型复合材料的设计提供重要的借鉴。 相似文献
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考虑空间相关尺度特征的细观力学模型及其应用 总被引：1，自引：0，他引：1
天然岩石材料内部存在各种缺陷,在微、细观尺度表现出高度的非均质特性。基于连续介质力学框架,采用非线性标量损伤本构关系描述岩石材料的变形与破坏行为,建立了岩石细观损伤本构模型,并在常规Weibull随机分布模型基础上,引入空间相关尺度因子以模拟实际岩石材料各项物理力学指标具有的空间相关特征。选取典型岩石单轴拉伸试验算例,分析随机场内空间相关尺度因子的变化对试样荷载-加口张开度关系曲线以及破坏行为的影响。结果表明,考虑岩石材料各项物理力学指标的空间相关尺度特征对评价其力学指标的离散性以及破坏形态特征有着较显著的影响。 相似文献
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巢湖塌岸的特征及其规律 总被引：3，自引：0，他引：3
孙凤贤 《地质灾害与环境保护》2000,11(4):287-291
巢湖是我国五大淡水湖之一,资源丰富,然而其岸带地质环境问题严重地影响了巢湖资源优势的发挥,本文通过调查研究,分析塌岸产生的基本规律和机制,并提出相应的防灾减灾对策。 相似文献
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煤矿开采岩体稳定性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
煤矿开采岩体稳定性研究一直是人们普遍关注的课题。本文对影响岩体稳定性的因素进行了分析,提出了岩体稳定性的研究方法,并以协庄矿为例,对顶板稳定性进行了预测,为煤矿开采岩体稳定性预测提供了一条途径。 相似文献
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庐山地区新元古代海相火山活动及岩石特征 总被引：1，自引：0，他引：1
庐山南麓发育一套变细碧－石英角斑岩系火山岩,岩性组合从早到晚反映了由基性到酸性的岩浆演化规律。火山活动具有由喷发相（喷溢亚相）→喷发－沉积相的特点,构成了具有韵律性的火山喷发特征。经同位素年代研究属晋宁期火山喷发产物,时代归属为新元古代早期。 相似文献
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燕辽地区太古宇与下元古界间不整合面的发现及其意义 总被引：14，自引：3，他引：14
我们经过对冀北东部早前寒武纪变质岩系的岩石，地层，变形变质和同位素年龄以及中间界面的研究，表明上、下部岩系为角膜不整合接触。不整合面的存在，对早前寒武纪地层划分，确定地质时代，研究地壳演化史，开展地质调查及找矿都有一定意义。 相似文献
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鄂尔多斯盆地上古生界低压异常研究中应注意的几个问题 总被引：1，自引：3，他引：1
通过对鄂尔多斯盆地上古生界砂泥岩压实特征、压力成因的研究,结合上古生界不同岩性的组合关系分析,认为上古生界非烃源岩与烃源岩、砂岩和泥岩的地层压力成因有明显区别。非烃源岩系统泥岩的异常高压主要由“非均衡压实”作用产生;而生气作用是烃源岩增压的关键因素,同时也是上古生界天然气运移、成藏的主要动力源;砂岩与泥岩弹塑性有明显差别,构造抬升剥蚀成为砂岩降压的主要机理,而对泥岩影响有限,石千峰-上石盒子组非烃源岩目前仍具明显非均衡压实特征,多处于高压异常,而储层表现为低—正常压力,目前上古生界为一个高低压相间共存的复杂压力系统。上古生界压力的形成与演化历史表明,对于上古生界用流体势的高低来研究互不连通砂体之间的区域运移可能并不适宜。利用Berg临界烃类柱高度的公式计算,上古生界储层能引起天然气运移需要的最小连续气柱高度在22.07 m～67.36 m,远大于砂岩的单层厚度(5 m～15 m)。从天然气的生产能力、天然气聚集、成藏角度分析,山2段毛管中值压力平均值小于6.21MPa、砂岩厚度大于4 m以上的优质储层,才具有聚集、成藏和产出天然气能力,而排驱压力大、孔隙结构差、厚度小的砂岩,由于成藏动力小于成藏阻力,难于形成具规模的气层。 相似文献