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估算岩石断裂面粗糙度的一种分形模型 总被引:3,自引:0,他引:3
提出了一种更为简单的估算岩石断裂面粗糙度值的分形模型,可用来模拟岩石断裂面剖面线。断裂面愈粗糙,其分维值也愈大,并建立了分维值与JRC值之间的经验方程。 相似文献
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断裂尺度的分形分布与其损伤演化的关系 总被引:3,自引:1,他引:2
借助于分形几何学和损伤力学的方法,重新考察和分析计算了有关的岩石断裂实验所提供的实验数据。分析计算结果表明:岩石断裂的损伤演化过程具有良好的统计自相似性,断裂尺度分布的分形维数能够很好地刻画岩石的损伤程度,并且在岩石断裂的损伤演化过程中,断裂尺度分布的分形维数(DL)随外载荷(σ)呈线性增大。对断裂尺度分布的分形维数而言,损伤演化过程是一个增维过程。根据计算结果给出了分形维数(DL)与损伤变量(ω)之间的经验关系。 相似文献
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节理粗糙度系数的分形估算 总被引:6,自引:0,他引:6
节量剖面粗糙度可以被认为是具有有限生长的分形结构。为了模拟节理粗糙度,基于传统的科契曲线,本文建立了节理剖面的广义分形模型。根据节理凸起体的平均基底长度L^*和平均高度h^*两参数,可直接得到节理剖面的分维数,即:D=log4/log[2(1 cos tan^-1(2h/L)],此分维数D与节理粗糙度系数具有密切关系。其经验关系是:JRC=85.2671(D-1)^0.5679。因此,可以说本文所提出的分形分析技术为估算JRC值提供了一种新的方法。 相似文献
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为了清楚地展现地下岩体结构,如裂隙、节理、层理、断层等不连续的结构面,在Visual Basic 6.0平台下对建立在OCX技术基础上的GIS(地理信息系统)功能组件MapObjects进行了集成二次开发,把三维数据结构边界表示法和三维栅格结构有机的结合,以三维栅格结构为主体,力求以最小的数据量表示更为真实的地下结构。改进后的三维栅格结构法实现了对区域平面地质图图层的放大、缩小、漫游以及地下剖面生成,并可以把生成剖面以多种格式输出以进行稳定性分析,成功应用该系统对四川省紫坪铺水利枢纽工程水库两岸重点库段进行了地质建模,有效地指导了该地区的滑坡治理和213国道的改线工程。 相似文献
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全过程沉降预测的新模型与方法 总被引:25,自引:4,他引:21
地面沉降是普通存在的一种环境灾害为此提出了一种新模型,它概括了泊松曲线模型与Verhulst模型,能准确预测全过程沉降量的变化规律。提出了将非线性回归与3次样条插值相结合求解新模型的思路与方法,突破了泊松曲线模型所用三段计算法的局限。实例分析结果表明:所提出的方法能准确地求得非线性模型的解;新模型及方法与Verhulst模型及方法相比,能使模型计算值与实测值之间的残差大幅度减小。新模型为岩土工程设计提供了新的科学依据。 相似文献
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温度和应力耦合作用下砂岩破坏的细观试验研究 总被引:8,自引:1,他引:7
针对矿产资源深部开采以及核废料处置等重大工程实际需求,对温度-应力耦合作用下岩石变形、强度的理论和试验进行研究具有十分重要的意义。通过试验研究了不同温度影响下砂岩的变形破坏特性,发现对于小尺度下的砂岩试件,当温度从室温升到150 ℃,抗拉强度有所升高;而温度由150 ℃升高到300 ℃,抗拉强度又有所下降,这是以往研究中没有观察到的现象,详细分析了其原因。并通过比较宏观断口位置图和名义应力-应变曲线,认为温度对砂岩的局部变形破坏机制有明显的影响。随着温度升高,断裂机制呈现脆性机制向延性机制转变的趋势。 相似文献
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煤岩组合体分级加卸载特性的试验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
通过MTS 815试验机研究了煤岩组合体分级加卸载试验。分级加卸载下煤岩组合体破坏以脆性破坏机制为主,与单轴作用相比,分级加卸载作用下煤岩组合体的破坏更为破碎,且破坏强度有所提高,但轴向和环向应变却有所降低。同一循环中的加载与卸载曲线基本不重合,且多数情况不形成闭合环路;卸载曲线与下一个循环的加载曲线通常也不重合,但会形成闭合环路。第1循环结束时残余变形较大,加卸载曲线形成了类似“牛角”状的曲线;随着循环加卸载地进行,与残余变形相比第1循环有所降低,加载和卸载曲线在逐渐靠近,并且加卸载曲线类似“竹叶”状。获得了残余变形和加卸载弹性模量随循环加卸载的变化关系,并且实验表明卸载到1 MPa附近时,卸载线是曲折波动的;但在再次加载初期,加载线几乎是直线,且随着荷载的继续增加,加载线和上一个循环的卸载线逐渐分离。循环加卸载后应变相位逐渐滞后于应力相位,内因可能是因为岩石矿物颗粒间的黏滞性以及煤岩组合体界面之间的摩擦引起的,而外因可能是循环加卸载导致了煤岩体内部损伤,并由此诱发不可恢复的残余变形 相似文献
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保压控制器作为深部煤炭原位保压取心器的核心部件,其密封设计对保压取心效果有着决定性作用。为了获取最优的密封结构方案,本文建立了保压控制器密封结构二维轴对称非线性接触模型,通过正交试验分析不同凹槽设计、锥角选型及摩擦因数对密封性能的影响,并研究不同闭合阶段、介质压力下密封圈各应力变化情况。结果表明:1.9 mm凹槽深度的30°锥角保压控制器密封效果最优;摩擦因数对密封性能的影响较小,应根据实际情况选择尽可能小的摩擦因数;室内打压试验结果表明保压控制器在较小预紧力作用下即可形成密封,且其密封性能随密封压力的升高仍维持稳定,该自适应密封特性保证了其密封能力与工作稳定性。研究成果提高了深部煤矿保压保瓦斯取心器的密封可靠性,对实现深部煤矿瓦斯精准测定具有重要工程意义。 相似文献
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灰岩拉伸过程中细观结构演化的分形特征 总被引:3,自引:1,他引:2
岩石损伤演化的本质在于内部微细观结构发生了不可逆的劣化,它会在岩石表面体现出来。通过带扫描电镜的伺服试验机对岩石进行了拉伸试验,实时采集了岩石变形破坏过程中表面细观形貌的SEM照片。试验表明岩石在变形破坏过程中表面形貌将发生不可逆的演化直至最终出现宏观拉伸裂纹。针对SEM照片,借助数字图像处理的方法进行了阈值分割及边缘检测,计算出SEM数字图像的分形维数作为描述岩石表面细观形貌的参数。研究表明,随着载荷的增大,岩石表面的分形维数也逐渐增大,岩石的损伤程度加剧。 相似文献