裂隙岩体变形模量尺寸效应研究Ⅱ:解析法

通过分开考虑岩块和裂隙对岩体变形的贡献,研究了任意裂隙分布岩体等效变形模量的解析计算方法,并用正交裂隙岩体对该方法进行了验证,得到的结果和经典解析解完全一致。此外,通过该方法对锦屏Ⅱ级电站辅助洞中段随机裂隙岩体进行不同尺寸、不同方位下等效变形模量的计算,计算结果显示,随着岩体尺寸的增大,不同方位的变形模量值趋于稳定,该裂隙岩体变形模量的特征单元对(REV)尺寸为8 m,和有限元计算结果一致。结果表明该方法可以用来研究裂隙岩体等效变形模量尺寸效应和各向异性特性,研究成果对于裂隙岩体等效变形参数取值具有重要意义。     

钎焊金刚石钻头模具尺寸设计

勘探用金刚石钻头在钎焊烧结过程中,钻头芯模、外模和钢体的尺寸直接决定金刚石钻头的尺寸,对金刚石钻头的使用性能影响很大,而现有的文献中对于模具尺寸设计的研究稍显不全面。对钻头钎焊烧结过程的热涨与冷缩过程进行深入分析研究,提出了更直观的模具计算公式和防止涨模的措施。     

粗粒土尺寸效应的离散元分析

在土工试验中,粗粒土的力学性质需要考虑颗粒粒径R和试样尺寸L的影响,而利用离散元软件进行数值模拟时,模拟结果的准确性受到计算规模的影响,而计算规模由特征长度比值L/R控制。利用量纲分析理论,可以得到粗粒土数值模型的微观参数和宏观力学参数之间的相似关系,而影响粗粒土抗剪强度的无量纲参数组中,包含特征长度比值L/R。一系列数值三轴压缩试验表明：当L/R足够大（L/R >40）时,L/R对粗粒土抗剪强度没有影响;当L/R较小（L/R<30）时,由于边界摩擦作用,试样的抗剪强度会随着L/R的变化而有较大改变。文中也对离散元软件PFC2D/3D提供的伺服机制进行了讨论。     

冻土中微裂纹尺寸的识别与确认

在对冻土微观结构试验观测的基础上,提出了对冻土中微裂纹尺寸进行识别和确认的方法,给出了3种典型土质在不同温度下的微裂纹尺寸参考值,为应用冻土强度破坏准则进行定量计算与分析提供依据。将冻土微裂纹损伤区作为冻土体的缺陷处理,并按“当量化裂纹”原则,把冻土微裂纹损伤区简化为“当量裂纹”,如此给出了理论估算微裂纹尺寸的新途径。把理论计算与试验观测结果进行比较,二者符合较好。     

混凝土单桩对瑞利波的阻隔机理试验研究

通过室外试验的方法绘制相对加速度的二维等值线图,并依据桩周土体的振动情况进行区域划分,进一步研究单桩几何尺寸变化时其周围土体振动区域的变化情况.结果表明:单桩桩前、桩两侧存在振动加强区,桩前的振动加强现象更强,以桩角处尤为明显;当桩长与波长的比值在0.109～0.840时,隔振区、反射区的面积增长幅度较大,而绕射区的面...     

冻土断裂韧度KIC尺寸效应实验研究

采用三点弯曲试验研究了冻土断裂韧度ＫＩＣ的尺寸效应，应用Ｗｅｉｂｕｌｌ脆性破坏统计理论获得了反映冻土ＫＩＣ尺寸效应的材料常数，即尺寸效应系数α。应用α值进行ＫＩＣ值理论预测，与实测值相比，其最大误差不超过５％。     

单轴向拉伸实验晶粒组构的变化

采用实验室制备的具有随机取向的细晶粒多晶冰 ,在温度为 - 3 .0± 0 .0 5℃、初始八面体剪应力为 0 .2 MPa和 0 .3 MPa下 ,对六个样品进行了单轴向拉伸实验。对应于八面体剪应力为0 .2 MPa的一次实验 ,最小应变率为 2 .6× 1 0 - 8s- 1;对应于八面体剪应力为 0 .3 MPa的其余五次实验 ,最小应变率平均值为 8.6× 1 0 - 8s- 1。六次实验最小应变率均出现在总八面体剪应变为1 .1～ 1 .6 %之间。晶粒 c轴组构随总应变增大向大环型发展 ,最终形成以组构平均半角趋于稳定在 6 5度左右的大环型组构 ,但在总八面体剪应变达 2 0 %之前 ,可能受组构图本身几何性质影响 ,组构平均半角随应变增加反而减小。对比压缩实验结果 ,拉伸实验最小应变率值与同等条件下压缩实验得到的最小应变率值一致 ,但最小应变率出现时对应的总应变稍大 ,c轴组构转变所需的总应变则更大。