贯入角度对截齿破岩性能与几何排布的影响研究     

肖建成  卢景景  周辉  徐福通  冯春 《岩土力学》2022,43(12):3372-3384

截齿贯入角度是双轮铣槽机布齿系统设计中的关键因素之一。基于连续−非连续单元法（CDEM）,建立截齿不同角度冲击贯入破岩的数值模型,通过断裂能本构模型实现岩体弹性−损伤−断裂的破裂过程,开展截齿有效角度50º～90º区间内的9组冲击贯入破岩模拟,研究贯入角度对截齿破岩性能的影响规律,讨论贯入角度对截齿几何排布的影响,总结布齿系统的截齿几何排布规律。结果表明,当贯入角度从90º降低到50º时,岩体由张拉−拉剪破裂向剪切−拉剪破裂转变,截齿平均贯入力与破碎程度提高,截齿的跃进式侵入特性的显著性减低;贯入角度为75º～90º的第I类截齿与小于55º的第III类截齿在破岩中起辅助作用,贯入角度为55º～75º的第II类截齿可在岩体内部产生范围较大的水平非贯通裂隙,在布齿系统破碎岩体过程中发挥主要作用;2个第II类截齿先后贯入岩体可较好地破碎截线间的岩体,可构成一类基本破岩单元,多个基本破岩单元按照正弦线形式排布,由此形成了一种布齿系统设计方法。研究成果为完善双轮铣槽机布齿系统设计方法,打破国外在双轮铣槽机布齿系统设计方法上的技术壁垒提供了理论基础。  相似文献   

Preliminary study on the spore-pollen assemblages found in the Cenozoic sedimentary rocks in Grove Mountains, east Antarctica and its climatic implications     

方爱民刘小汉  王伟铭李潇丽俞良军  黄费新 《极地研究(英文版)》2005,16(1):23-32

Glaciogene sedimentary rocks have been found in modem tills of the Grove Mountains, east Antarctica during the 1998 - 1999 Chinese National Antarctic Research Expedition （CHNARE）. Based on the lithilogic and sedimentary features, these sedimentary rocks are correlated with Cenozoic sedimentary strata of the Pagodroma Group in the neighboring Prince Charles Mountains and the Sorsdal Formation in VestFold Hills. Sedimentary clasts contain sparsely Late Tertiary spores and pollens, including ： Toroisporis （ Lygodiaceae）, Osmunda, Granulatisporites （ Pteridaceae？） , Polypodiaceae, Podocarpus , Araucariaceae, Artemisia , Rhus , Nothofagidites , Proteacidites （Proteaceae） , Quercus , Fraxinoipollenites （ Oleaceae ） , Oleoidearumpollenites（ Oleaceae ）, Operculumpollis, and Tricolpopollenites. Most of the pollen and spores contained in these samples originate from local sources according to the conditions of their preservations as well as correlations with the microfossil assemblages found in the neighboring areas. The majority of the pollen assemblages, as represented by Podocarpus and Nothofagus, belong to the Weddellian biogeocenose, however some exotic components from the old sedimentary basement rocks may have been included during erosion of the proximal ice sheet. If the source areas of glaciogenic sedimentary rocks that bear the pollen and spores are assumed to be local, or in the up glacier areas, the pollen assemblages in these samples might represent an inland flora during a warmer period of the ice-sheet evolutionary history. The finding of the Artemisia and Chenopodiaceae in the pollen assemblages implies that they may belong to late Tertiary （most probably Pliocene）. The absence of diatoms in the samples analyzed may indicate that there are no Cenozoic marine strata in the interior of the east Antarctica beyond the Grove Mountains. The significances of the finding of the Nothofagus in these pollen assemblages are discussed on the basis of current knowledge about the age, distribution and ecological conditions of this kind of fossils found in Sirius Group or other strata outcropped in Antarctica. As a preliminary conclusion, we think that the existence of the Cenozoic glaciogenenic rocks and their pollen assemblages present new evidence for a large scale glacial retreat history in Grove Mountains of east Antarctica, and thus support a dynamic East Antarctic Ice Sheet （EAIS）. This is consistent with the interpretations of Webb et al. （1984）.  相似文献   

东南极格罗夫山地区新生代冰碛岩(物)中孢粉的发现及其意义   总被引：2，自引：0，他引：2  

方爱民  刘小汉  王伟铭  俞良军  李潇丽  黄费新 《第四纪研究》2004,24(6):645-653

文章报道了东南极格罗夫山地区蓝冰表面碎石带新生代冰碛岩(物)漂砾中微体古生物化石的分析结果及其意义。研究发现这些冰碛物(岩)内含有少量孢粉,而未见硅藻及其他微体化石。孢粉以裸子植物花粉和蕨类植物孢子为主、被子植物花粉含量相对稀少为特征。值得注意的是,在所分析的4个样品中,均发现至今在南半球仍有分布的特有属假山毛榉(Nothofagus)花粉,由于该属花粉及大植物化石曾发现于横跨南极山脉上新的天狼星群(SiriusGroup)中,它的存在反映当时古气候温暖湿润。在样品S1507和S1509中发现蒿属(Artemisia)花粉,其出现所代表的时代推测为新近纪,很可能为上新世。格罗夫山地区冰碛物中的这一孢粉特征可能反映了南极地区上新世曾经发生过较大规模的气候变暖和冰川退缩事件。  相似文献   

基于3D雕刻技术的岩体结构面剪切各向异性研究     

周辉  程广坦  朱勇  张春生  卢景景  张传庆  章颖辉 《岩土力学》2019,40(1):118-126

相同形貌结构面重复性剪切试验和各向异性剪切试验一直是岩体结构面剪切力学特性试验研究中的难点,而该问题对于工程岩体的开挖力学响应和稳定性分析、评价与控制至关重要,问题的关键在于同一种岩石的结构面形貌的再现。为此,基于3D扫描和3D雕刻技术,重复制备了3种不同粗糙度的大理岩结构面试样,开展了不同法向应力下相同形貌结构面的各向异性剪切试验。试验结果发现：（1）同一法向应力、不同剪切方向下,相同形貌结构面的剪切强度、剪胀和剪切破坏特征均呈现明显各向异性;（2）结构面粗糙度各向异性很大程度上决定了剪切强度的各向异性,两者具有较好的正相关性;（3）随着法向应力的升高,结构面剪切特征的各向异性有逐渐弱化的趋势。同时,研究还充分表明,3D雕刻技术是系统开展结构面剪切力学特征各向异性研究的可靠手段,可在将来研究中发挥更为重要的作用。  相似文献   

基于改进Bingham模型的软岩参数非定常三维非线性黏弹塑性蠕变本构研究     

刘开云  薛永涛  周辉 《岩土力学》2018,39(11):4157-4164

传统线性元件组合模型难以描述岩石非线性加速蠕变阶段特性,给工程应用带来了巨大困难。提出一种新的应变触发非线性黏壶元件,并将其与Bingham模型串联,建立了可以描述岩石等速和加速蠕变特性的一维本构模型,进而推导出相应的三维蠕变本构模型,再将三轴压缩过程中岩石弹性模量的衰减方程引入该三维蠕变本构方程,得到一个能反映岩石蠕变全过程特性的三维非线性黏弹塑蠕变本构模型,根据泥岩蠕变试验数据对该模型参数进行了辨识。模型理论计算值与泥岩蠕变试验数据的对比表明改进的Bingham模型不仅可以充分反映软岩的等速蠕变特性,还可以很好地描述软岩的衰减和加速蠕变规律,且模型元件少,组合形式简单,为软岩非线性蠕变本构模型研究提供了新的借鉴。  相似文献   

岩石空心圆柱扭剪仪研制的重点问题及研究进展     

周辉  黄磊  姜玥  卢景景  张传庆  胡大伟  李震 《岩土力学》2018,39(12):4295-4304

随着深部岩体工程的发展,开挖卸荷导致的应力主轴旋转问题引起了广泛关注。首先,分析总结了岩体工程中存在的应力主轴旋转问题及其对岩体工程稳定性的影响;其次,介绍了土体空心圆柱扭剪仪的发展现状及其特点,从荷载的施加方式、试样尺寸两个方面指出了研制岩石空心圆柱扭剪仪的关键问题,并与土体空心圆柱扭剪仪进行了对比,提出了新的扭矩施加技术和合理的岩石空心圆柱试样尺寸;最后,总结概括了考虑应力主轴旋转的土体本构模型的研究成果,并对考虑应力主轴旋转的岩石本构关系的研究进行了展望。该工作将对岩石空心圆柱扭剪仪的研制和相关理论的研究提供一定的参考和指导。  相似文献   

岩石空心圆柱扭剪仪试验能力     

周辉  姜玥  卢景景  胡大伟  张传庆  陈珺  李震 《岩土力学》2018,39(5):1917-1922

针对自行研制的岩石空心圆柱扭剪仪可独立控制4个加载参数（轴力、扭力、内围压和外围压）的功能,通过数学和力学分析,系统地整理出几种易于实现且符合实际工程的应力路径及加载方式：在轴力与内围压满足一定关系的前提下,可以获取岩石的抗拉强度,提供一种新型测量岩石抗拉强度的方法;通过控制内外围压及轴力,可以进行常规三轴试验与真三轴试验,克服了现阶段岩石真三轴试验中试验装置复杂、试样加载面摩擦大的缺点;在轴力与内、外围压分别满足一定关系时,可以分别实现平均应力p不变与中主应力系数b不变的应力路径,用于研究应力主轴旋转对岩石力学性质的影响。上述应力路径的实现对岩石力学性质的研究以及现阶段岩石室内试验的发展具有重要意义。  相似文献   

基于新的差分结构的时-空域高阶有限差分波动方程数值模拟方法          下载免费PDF全文

张保庆  周辉  陈汉明  盛善波 《地球物理学报》2016,59(5):1804-1814

传统的高阶有限差分波动方程数值模拟方法采用高阶差分算子近似空间偏导数,能有效抑制空间频散.然而,传统的有限差分法仅采用二阶差分算子近似时间偏导数,这使得地震波场沿时间外推的精度较低.当采用较大的时间采样间隔,传统的有限差分法模拟波场会出现明显的时间频散,甚至不稳定.本文基于新的差分结构和中心网格剖分,发展了一种空间任意偶数阶精度、时间四阶和六阶精度的时空域有限差分方法.基于对离散后的频散关系进行泰勒展开,本文推导了时空域高阶有限差分算子的差分系数.相速度分析表明时间四阶、六阶精度的差分方法能显著地减小传统时间二阶精度差分方法的时间频散.在相同的精度下与传统差分法比较,本文发展的时间四阶、六阶有限差分方法的计算效率比传统方法高.均匀和非匀均介质中的波场数值模拟实验进一步证实本文研究的时空高阶有限差分方法的优越性.  相似文献   

预应力锚杆对岩体板裂化的控制机制研究     

周辉  徐荣超  张传庆  卢景景  孟凡震  沈峥 《岩土力学》2015,36(8):2129-2136

为探究预应力锚杆对岩体板裂化破坏的控制机制,首先进行了岩体板裂化破坏的室内物理模型试验,并运用FLAC数值模拟技术,模拟了平面应变状态下板裂化破坏的形成过程;在此基础上,通过3种不同的预应力锚杆施加方案,进行预应力锚杆对岩体板裂化破坏控制机制的数值试验。研究结果表明：预应力锚杆的作用削弱了裂隙尖端应力集中现象,有效地抑制了岩体内裂隙的扩展与贯通、板裂化破坏的形成;作用在板裂区边界的预应力锚杆,不仅能够抑制板裂化破坏的形成,而且能在一定程度上控制板裂化破坏的范围;作用在板裂破坏区内的预应力锚杆,可有效限制板裂岩体向临空面的位移,体现出提高板裂岩体整体变形刚度的作用。研究结果对认识深埋隧洞围岩板裂化破坏的形成机制、板裂化破坏的合理支护控制以及岩爆防治具有重要指导价值。  相似文献   

提高任意广角波动方程计算效率及压制倏逝波干扰方法   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

周辉  陈汉明  李绪宣  范廷恩 《地球物理学报》2014,57(4):1188-1198

任意广角波动方程（Arbitrarily Wide-angle Wave Equation,AWWE）是一种高精度的时空域单程波动方程,与其他时空域单程波方程相比,具有更大的成像倾角,因此是偏移成像的有力工具之一.本文改进了现有的AWWE有限差分计算方案,避免了原计算方案中对矩阵反复求逆的过程,同时减少了矩阵相乘的次数,显著地提高了AWWE数值计算的效率.数值实验证实,采用改进之后的计算方案,其计算结果与原方案完全一致.此外,本文采用了一种方法,在有倏逝波干扰的情况下,能在频率-波数（f-k）域区分出倏逝波与非倏逝波,为设计f-k滤波器提供合理的视速度门槛信息.偏移实验证实,在深度延拓时仅仅进行数次f-k滤波就能很好地抑制倏逝波干扰,提高偏移成像质量.  相似文献