李晓锋
- 作品数：44 被引量：224H指数：8
- 供职机构：中国科学院武汉岩土力学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金国家留学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学文化科学金属学及工艺自动化与计算机技术更多>>
- 冲击载荷作用下层状岩石破碎能耗及块度特征被引量：26
- 2020年
- 采用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,对0°,22.5°,45°,67.5°和90°五种不同层理倾角的层状岩石进行了不同冲击速度下的动态压缩试验,对破碎后的试样碎屑进行筛分,对比分析了层状岩石动态破坏时的块度分布特征;探讨了不同入射能对层状岩石反射能、透射能、耗散能密度和块度分布的影响。结果表明:对同一层理倾角试样,随着冲击速度增大,块度平均粒径逐渐减小,破碎程度逐渐增大;相同冲击速度下层理倾角为67.5°的试样破碎程度最大,0°试样破碎程度最小。分形维数可以很好的量化表征破碎块度分布特征,破碎块度越小,分形维数越大。相同入射能时,90°试样耗散能密度最大,0°或22.5°耗散能密度较小,表明高倾角试样能量利用率高,0°或22.5°的利用率较低。层理倾角为45.0°,67.5°和90.0°的试样在入射能相同时反射能较大,层理倾角为0°,22.5°的试样透射能较大,表明大倾角下无用功大多以反射波形式耗散,低倾角下无用功大多以透射波形式耗散;反射能、透射能与耗散能密度随入射能增大而增加;分形维数随耗散能密度增大而增大。高倾角时随能耗增大,试样破碎程度越剧烈;低倾角随耗散能密度增大,试样破碎趋势变化较小,产生新裂纹与破裂面所需能量较多。在实际工程中,选择45°~67.5°倾角的动态加载角度,不仅岩石强度较低,岩石破碎程度高,且能量利用率较高。
- 武仁杰李海波李晓锋李晓锋夏祥于崇
- 关键词：层状岩石块度分布
- 确定岩石材料裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法及设备
- 本发明提供了一种确定岩石材料裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法及设备。所述方法包括：对试验级岩石样本加载，根据时长间隔获取若干张图片，根据若干张图片得到试验级岩石样本表面的全场位移分布；在裂纹尖端的不连续线上以一距离布设若...
- 李海波刘黎旺傅帅旸李晓锋周俊吴迪王犇
- 一种中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法及系统
- 本发明公开中等应变率岩石动三轴试验伺服控制方法及系统，该方法包括：获取已做试验的历史岩石的历史几何数据；获取每个历史岩石做试验时与其相对应的历史加载数据与历史伺服控制数据；根据历史轴向应变与历史环向应变数据，计算历史岩石...
- 李海波刘黎旺李晓锋李俊如
- 基于矿物晶体模型非均质岩石单轴压缩力学特性研究被引量：13
- 2020年
- 为研究岩石微观结构非均质性对宏观力学特性及裂纹扩展规律的影响,结合花岗岩室内单轴试验及矿物晶体模型(Grain-based model, GBM)对岩石的微观矿物结构进行离散元建模,研究了非均质岩石宏观应力-应变曲线、声发射及晶体尺度裂纹扩展规律。通过改变岩石微观结构进一步研究了不同矿物组成条件下岩石宏观力学特性及其变化原因。结果表明:GBM可在考虑岩石微结构及强度非均质的条件下,有效模拟岩石加载过程中宏观及微观力学特性;加载初期,岩石内部晶体尺度裂纹首先以晶间裂纹为主,随后转变为以晶内裂纹为主,且裂纹破坏主要为拉伸破坏,岩石破坏时拉伸裂纹及晶内裂纹与总裂纹占比分别约为93.87%,60.95%;加载过程中,岩石微裂纹首先随机分布在岩石内部,后开始聚集并造成宏观破裂面的出现,且宏观破裂面的形成主要与矿物晶体内裂纹的扩展及聚合有关;随岩石内长石矿物含量的增加,岩石峰值应力与损伤应力整体呈增加的变化趋势,且该变化规律可能与长石矿物内裂纹数增加及云母矿物内裂纹数减小有关;通过矿物晶体模型对岩石微观结构进行模拟并对非均质性所造成的力学特性变化进行微观尺度解释,有利于更好理解岩石非均质性与宏观力学特性的关系。
- 刘黎旺李海波李晓锋李晓锋张国凯
- 关键词：声发射离散元方法
- 确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法及设备
- 本发明提供了一种确定混合压剪裂纹尖端断裂过程区传播速度的方法及设备。所述方法包括：获取试验级岩石试样的若干张照片并得到混合压剪裂纹的全场位移与应变分布；在全场位移的不连续区以一间距布置若干监测点，获取每一监测点的最大主应...
- 李海波刘黎旺李晓锋傅帅旸吴迪王犇
- 文献传递
- 一种爆破综合评价、分析及反馈方法
- 本发明公开了一种爆破综合评价、分析及反馈方法，具体为：收集爆堆爆破块度、爆破振动、飞石、噪音和灰尘情况并进行评分，在所得各指标评价的基础上进行爆破综合量化评价，综合量化评价得分P＝K‑Z‑F‑S‑H，其中P为爆破综合评价...
- 李海波武仁杰李晓锋吴迪王犇夏祥于崇
- 文献传递
- 冲击荷载作用下岩石动态力学特性及破裂特征研究被引量：84
- 2017年
- 采用分离式霍布金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)试验系统对灰岩,白云岩和砂岩3类岩石进行动态冲击试验,得到岩石的动强度因子,耗散能密度及破碎尺寸与应变率的变化关系。在此基础上结合晶体离散元方法,采用高分辨率扫描和图像处理技术建立了晶体尺度试样模型,研究岩石材料高应变率力学特性和损伤特征。通过与室内SHPB试验对比,验证数值模拟的准确性。结果表明:岩石材料的动态屈服强度具有明显的率相关性,但弹性模量没有随应变率的增加而显著增加;在高应变率下,材料的动强度因子与应变率更符合Ханукаев公式;随着应变率的增加,岩石的破坏形态出现完整型→劈裂破坏→粉碎性破坏转化,这是由细观裂纹的激活数目以及裂纹间的相互作用关系所决定的。裂纹密度的变化和扩展路径的选择是材料动断裂机制,其宏观表现为材料的率效应和破碎成形。
- 李晓锋李海波李海波张乾兵张乾兵邹飞黄理兴
- 关键词：岩石力学
- 一种基于球形装药条件下由地面振动计算地下振动的方法
- 本发明公开了一种基于球形装药条件下由地面振动计算地下振动的方法，包含如下步骤：测量代表岩样的密度、弹性模量和泊松比，计算出P波波速和S波波速；从地面测点的振动速度波形中分离出入射P波；确定地下待测点位置，根据地下待测点位...
- 李海波李志文李晓锋
- 文献传递
- 不同冲击载荷下层状千枚岩压缩力学特性研究被引量：8
- 2019年
- 为研究不同冲击速度下层状岩石动态力学特性,采用分离式霍普金森杆压杆装置对千枚岩进行动态冲击试验。研究冲击速度与层理倾角对层状岩石应力-应变曲线、破坏应变及应变率的影响:并从破碎形态、波传播特性、能量吸收等方面对岩石的破坏模式进行分析。结果表明,层状千枚岩试样破裂面类型分为4类,低冲击速度下,试样大多以单一的破裂面形式破坏,高冲击速度下多种破裂类型混合发生。随着冲击速度的增大,破裂类型增多,岩石平均破碎尺寸减小。岩石的动态破坏强度随倾角增加呈现先减小后增大的趋势,高冲击速度下这一趋势更加显著。同一冲击速度下,随倾角增大,应变率先减小后增大,试样破坏应变随倾角变化先增大后减小,表明低冲击速度下,22.5°倾角试样最易破坏,高冲击速度下,45°?67.5°倾角试样破坏最为容易,0°?22.5°倾角试样最难破坏。在低冲击速度下加载方向与层面处于45°?67.5°夹角时破碎效果较好,能量利用率较高;高冲击速度下加载方向与层面处于90°夹角时破碎效果最佳,能量利用率最高。
- 武仁杰李海波李晓锋岳好真于崇于崇
- 关键词：岩石力学层状岩石力学特性
- 基于声学测试和摄像技术的单裂隙岩石裂纹扩展特征研究被引量：12
- 2019年
- 为研究裂隙岩石破坏强度及裂纹扩展特征,采用MTS岩石力学试验机对单裂隙岩石进行单轴压缩试验,同步进行声发射、声波及摄像测试,研究裂隙岩石应力应变行为、声波及声发射特征与裂纹扩展、聚结的变化关系。结果表明,起裂应力、峰值强度及模量随裂隙倾角α变化一致,均先减小后增大,起裂应力和强度受α影响较大;裂纹间断性加速扩展引起的应力转移和释放(应力降),导致裂隙岩石应力-应变曲线呈阶梯状上升;应力降伴随着能量释放、刚度劣化和AE振铃计数的激增,随着α的增大,首次应力降和振铃计数陡增对应的应力逐渐增大,且振铃分布向峰值强度附近集中;裂纹起裂、扩展引起波幅和波速衰减,且波幅下降早于应力降的发生。α=0o岩样峰前波速降高达50%,随α的增大,波速下降点的应力逐渐增大,峰前波速降幅不断减小,α较小时峰前裂纹发育程度高,随着α的增大,峰前裂纹发育程度减弱,裂纹加速扩展、聚合向峰后转移;裂纹长度扩展到临界值时扩展速率会发生快速增大,随着α的增大,裂纹临界长度逐渐降低。
- 张国凯李海波王明洋李晓锋
- 关键词：类岩石材料波速声发射
