湖南省教育厅科研基金(13A020)
- 作品数：20 被引量：131H指数：7
- 相关作者：赵延林万文王卫军彭青阳王敏更多>>
- 相关机构：湖南科技大学中国矿业大学中南大学更多>>
- 发文基金：湖南省教育厅科研基金国家自然科学基金湖南省自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程理学文化科学更多>>
- 大学生创新实验对岩石力学教学的促进作用被引量：7
- 2014年
- 分析了岩石力学实验教学中涉及的重要岩石理论、岩石力学实验教学中存在的问题以及国内学者对岩石力学实验教学研究的成果。重点介绍了两个大学生创新项目的研究过程及相关的实验结果。大学生创新性实验,培养了学生独立思考、独立学习、独立处理数据和独立得出实验结果的各种能力,培养了大学生科技写作的能力。提出大学生岩石力学实验教学的一些希望:加大大学生创新实验的资金投入,旨在培养大学生创新能力和学习兴趣。
- 赵延林王敏
- 关键词：创新能力培养大学生创新实验
- 层状岩体单轴压缩破坏数值研究被引量：6
- 2016年
- 为综合研究加载速率和结构面倾角2个因素对岩石单轴抗压强度的影响关系,开展了一系列数值试验,试验表明:岩石单轴抗压强度随加载速率的增加而近似线性增加;随着结构面倾角的增加岩石单轴抗压强度出现先减少后增加的"U"型曲线特点;通过变形破坏分析可知60°为岩石最不利结构面倾角;同时结构面倾角为0°和90°时应力-位移曲线具有明显的尖点说明其脆性较其他倾角下的岩石明显.在此基础上定量的提出了岩石抗压强度与加载速率和结构面倾角的关系式.
- 罗世林万文赵延林唐劲周刘天宇
- 关键词：加载速率抗压强度
- 随机形貌岩石节理剪切数值模拟和非线性剪胀模型被引量：14
- 2013年
- 采用满足正态分布的随机函数,构造岩石节理剖面的形貌,为研究受剪岩石节理的细观剪切特性和宏观剪胀效应提供研究基础。利用UDEC软件,基于CY微段节理模型,开发随机形貌岩石节理直剪特性的数值分析程序,采用CY微段节理模型的细观剪切力学参数,探讨微段节理的细观剪切特性和岩石节理的宏观剪切响应,提出节理抗剪强度参数与节理面粗糙度系数JRC之间的拟合关系。得到如下结论:JRC越大,岩石节理的宏观剪切峰值强度和剪胀角随之增大,而峰值剪切位移与JRC成反变化关系;随着法向应力的增加,节理的剪胀效应逐渐减弱;这些数值结论得到模型实验的充分验证。微段节理的细观切向爬坡和剪胀效应是岩石节理产生宏观剪胀的细观力学机制。通过对随机形貌岩石节理的宏观剪胀数值曲线性态进行分析,提出能考虑节理粗糙度JRC和法向应力影响的非线性剪胀本构模型,该模型较好描述了受剪岩石节理的剪缩段和剪胀段。
- 赵延林万文王卫军王敏彭青阳
- 关键词：岩石力学岩石节理剪切数值模拟
- 裂隙煤体渗流力学特性试验研究
- 2016年
- 煤体裂隙的存在会严重影响其渗流特性.基于裂隙中的水流运动规律,通过施加平行于裂隙面和垂直于裂隙面2种应力不同方向来研究不同荷载方向和大小对含裂隙煤体渗流特性的影响.试验结果表明:(1)当应力方向垂直于裂隙面即时,试样渗透系数会随着应力的增大而减少,且加载初期下降速率较快,之后下降速率逐渐减少,渗透系数与法向有效应力呈负指数关系.(2)当应力方向平行裂隙面时,由于试样的有效水力隙宽增大,阻碍流体流过的能力降低,因此渗透系数会相应的增大,且渗透系数与侧向有效应力呈指数关系.在试验的基础上利用专业绘图软件绘图并对2类数据拟合所建立的负指数和指数关系式能很好的反应渗透系数与有效应力的关系.
- 罗世林万文赵延林唐劲舟
- 关键词：岩石力学渗流试验
- 影响边坡稳定性因素数值研究被引量：1
- 2016年
- 为综合研究内摩擦角和内聚力2个因素对边坡安全系数的影响规律,利用控制变量法原则开展了一系列数值试验,数值试验表明:岩石内聚力较小时,边坡安全系数也较小,同时变化不大,当内聚力增大时,边坡安全系数也相应增大且与内聚力呈现三次函数关系;内摩擦角对边坡安全系数的影响类似于内聚力对边坡安全系数的影响,利用后处理软件Tecplot对数据进行进一步处理可知:内摩擦角越小边坡的滑动面越表现深层滑动,当内摩擦角增大时,边坡的滑动面由深层滑动转为浅层滑动.
- 罗世林万文唐劲舟廖美中刘天宇
- 关键词：边坡内聚力内摩擦角安全系数
- 随机卸荷岩体裂纹流变断裂模型与数值模拟被引量：4
- 2015年
- 针对卸荷裂纹发生的随机性,发生时间的滞后性特点,采用岩石断裂力学和流变力学,结合Monte-Carlo方法描述岩体裂纹的随机分布,研究随机卸荷裂纹扩展的时效特性,建立随机卸荷岩体裂纹流变断裂模型及数值方法,并提出卸荷岩体裂纹止裂判据。以最小应力σ3卸荷为例,探索不同卸荷条件下,随机卸荷裂纹的萌生、流变扩展规律。研究结果表明:随着最小应力σ3的卸荷,岩体裂纹瞬态扩展和流变扩展都增强;最小主应力接近0 MPa时,对最小主应力较小的扰动变化,将导致卸荷裂纹的成倍增加。卸荷岩体裂纹的流变断裂与岩石流变过程相似,呈现出衰减流变阶段和定常流变阶段2个阶段。随机卸荷岩体裂纹流变断裂模型合理地解释了岩体裂纹的延迟起裂、流变扩展和止裂,为研究卸荷岩体变形损伤特性提供了细观层面上的理论依据。
- 赵延林曹平万文张英唐劲舟王卫军
- 关键词：岩石力学卸荷岩体
- 裂隙茅口灰岩水力学特性试验研究被引量：1
- 2016年
- 利用MTS815多功能岩石力学试验机对茅口灰岩进行一系列不同轴压和围压下的渗流试验.试验结果表明:茅口灰岩裂隙流与Darcy流存在一定差异,表现出非线性时变性即非Darcy流;随着应变的增加,岩石渗透率刚开始下降较快,后期下降较慢.采用Origin专业绘图软件对Darcy流与非Darcy流渗透率数据进行拟合分析发现,幂函数能够很好的拟合二者之间的关系,并提出了可靠又简便的茅口灰岩非Darcy流渗透率计算公式.
- 罗世林万文赵延林唐劲舟王亚
- 关键词：三轴应力裂隙岩体渗透率水力学特性
- 高水压下岩体裂纹扩展的渗流-断裂耦合机制与数值实现被引量：22
- 2014年
- 采用渗流力学、断裂力学理论结合Monte Carlo方法描述岩体裂纹的随机分布,研究高水压作用下岩体原生裂纹的变形和翼形裂纹的萌生、扩展、贯通的渗流-断裂耦合作用机制,建立高水压作用下岩体裂纹的渗流-断裂耦合数学模型,给出该数学模型的求解策略与方法,在Fortran95平台下开发高水压下岩体裂纹扩展的渗流-断裂耦合分析程序HWFSC.for。高水压下岩体裂纹扩展的渗流-断裂耦合体现在岩体裂纹网络和渗流初始条件都随渗流时步变化。对高压注水岩体裂纹扩展过程进行渗流-断裂耦合分析。结果表明,高压注水条件下,岩体裂纹扩展存在起动水压力,当水压力大于起动水压力时,裂纹尖端开始萌生翼形裂纹,随着裂纹水压力的增加,翼形裂纹扩展,进而与其他裂纹搭接贯通,停止扩展。渗流-断裂耦合分析考虑了裂纹动、静水压力对裂纹产生的法向扩张效应及翼形裂纹的扩展而形成新的渗流通道两方面的影响,连通裂纹数随渗流的发展而增加。岩体裂纹的渗流-断裂耦合分析,能较真实地再现岩体裂纹的水力劈裂现象,描述岩体裂纹的扩展、贯通过程及与之相耦合的渗流响应。
- 赵延林彭青阳万文王卫军张盛国
- 关键词：岩石力学高水压水力劈裂
- 岩石裂纹亚临界扩展实验与压剪流变断裂模型被引量：9
- 2014年
- 采用双扭试件的常位移松弛法对金川三矿区的大理岩、二辉橄榄岩和混合岩进行双扭试验,获得其裂纹扩展速率v与应力强度因子KI的关系及岩石断裂韧度,确定岩石亚临界门槛值K0。结合岩石压剪断裂理论和岩石亚临界裂纹扩展试验,建立压剪岩石裂纹翼形流变断裂扩展理论模型,提出翼形裂纹最终扩展长度由瞬时扩展长度和流变扩展长度组成。采用ANSYS断裂力学模块实现翼形裂纹尖端关键点随翼形裂纹扩展的自动生成,建立翼形裂纹流变扩展的数值分析模型。研究结果表明：采用常位移松弛法所测岩石的lg KI-lg v关系有很好的线性规律,3种岩石的K0/KIC在0.6-0.9之间;通过对算例进行理论分析和数值模拟,发现翼形裂纹流变断裂理论模型与数值分析结果很吻合。提出的岩石裂纹流变断裂理论为研究岩石裂纹流变扩展细观机理及岩体工程流变破坏的宏观机制提供了一个新的研究手段。
- 赵延林曹平万文王卫军彭青阳
- 关键词：岩石力学岩石裂纹
- 直剪作用下不共面断续节理岩桥破断试验与数值研究被引量：7
- 2014年
- 在伺服控制剪切加载系统下对不共面类岩石断续节理试件进行正向、反向直剪试验,研究直剪下不共面断续节理的岩桥破断机理和剪切规律,试验研究发现,直剪作用下不共面断续节理岩桥破坏过程具有明显的阶段性,经历线弹性阶段、裂纹起裂扩展阶段、岩桥断裂贯通阶段、剪切面爬坡咬合阶段和残余摩擦阶段5个阶段,正向剪切下岩桥呈齿形破断面,反向剪切作用下岩桥产生沿直剪方向贯通的带形破断面,与正向剪切相比,反向剪切下节理的初裂抗剪强度和峰值抗剪强度较大,裂纹倾角、法向应力和相邻节理搭接比例是影响试件初裂抗剪强度和峰值抗剪强度的主要因素。采用FLAC3D对正向、反向直剪作用下不共面断续节理的岩桥破断、剪切破断面的形成过程进行数值试验,数值试验结果和类岩石直剪试件的试验结果基本吻合,数值试验揭示了直剪作用下不共面断续节理岩桥的拉裂破坏和破断面的剪切屈服机理。
- 赵延林彭青阳万文王卫军赵伏军
- 关键词：岩石力学断续节理
