剪切破坏机理论文-连莲,张书博,王扬,王刚,王浩

剪切破坏机理论文-连莲,张书博,王扬,王刚,王浩

导读:本文包含了剪切破坏机理论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:充填节理,类岩石试件,不同厚度,破坏模式

剪切破坏机理论文文献综述

连莲,张书博,王扬,王刚,王浩[1](2019)在《不同充填厚度节理面剪切破坏宏细观机理研究》一文中研究指出为了研究不同充填厚度下节理面的剪切破坏行为和强度特性,综合前人对充填节理的试验与理论成果,考虑天然岩体复合结构的不规则粗糙表面形态,对实验室制备的类岩石材料充填节理试件进行室内剪切试验,并采用数值方法进行模拟验证。对比实验结果和模拟结果,从宏观和细观角度分析了充填节理的变形特性及破坏行为,研究了充填厚度对节理面剪切强度的影响关系。研究结果表明:在同一粗糙度下,不同厚度充填节理的破坏模式没有明显区别,主要表现为粘结面的破坏;在较小粗糙度下,充填节理的剪切峰值强度和残余强度均随着充填厚度的增加有一定程度的降低,但变化不大;在较小粗糙度和较小充填厚度下,试件沿与节理面起伏较大处成一定角度产生裂隙并逐渐贯通至试件底部,充填厚度增加,仍会产生裂隙,但不会贯通。(本文来源于《广西大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期)

陈占锋,向娟,范文臣,傅宁[2](2019)在《不同充填度对节理剪切破坏机理的影响》一文中研究指出岩体的力学性质主要受制于节理的力学性质,而节理充填物对节理的力学性质有较大影响。为研究节理充填物厚度对节理力学性质的影响,采用水泥砂浆制作不同充填度的规则人工节理进行剪切试验,并采用PFC(Particle Flow Code)数值模拟软件研究该节理的破坏机理。试验与数值模拟结果表明:随着法向荷载和充填度的增大,节理峰值剪切强度增大,剪胀特性减弱;随着起伏角的增大,节理峰值剪切强度增大,剪胀特性增强。在节理剪切过程中,充填体首先发生破坏,此后再产生剪切断裂和剪胀破坏。在不同的法向荷载、充填度和起伏角条件下,节理破坏为滑移破坏、剪切断裂破坏和拉伸断裂破坏3种,低法向荷载和低起伏角时,滑移破坏为主,拉伸断裂发生于起伏角较大的节理中,而剪切断裂破坏多以节理和充填体共同破裂组成,发生于法向荷载与充填度均为中等大小的情况。当充填体厚度与齿形凸起高度相当时,节理破坏主要为充填体剪切破坏。(本文来源于《中国科技论文》期刊2019年06期)

张典堂,钱坤,刘晓东,于颂[3](2018)在《剪切载荷下叁维机织复合材料各向异性破坏机理》一文中研究指出本论文探讨了剪切载荷下偏轴角对碳/环氧叁维机织复合材料力学行为及破坏机理的影响。采用叁点弯曲测试方法,对0°、30°、45°、60°和90°四种不同偏轴角试样进行了测试,获得了位移-载荷曲线、力学性能参数及宏观破坏形态。结合CT扫描技术,探讨了剪切载荷下不同偏轴角试样的破坏模式,进而分析了各向异性破坏机理。结果表明,0°和90°试样载荷位移曲线表现出了脆性特征,而30°、45°和60°试样对应的曲线为韧性特征。0°和90°试样的破坏模式主要为层间分层及纤维断裂,30°、45°和60°试样的损伤模式主要为基体破坏和纤维束脱粘。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(上)》期刊2018-11-23)

宋朝阳,纪洪广,刘志强,谭杰[4](2018)在《饱和水弱胶结砂岩剪切断裂面形貌特征及破坏机理》一文中研究指出剪切破坏断面是弱胶结砂岩在破坏过程中断裂后所形成相匹配的表面,断面形貌特征根据受力方式和饱水条件的不同形成差异显着。利用3D激光扫描对剪切破坏断面进行精确测量,结合地理信息系统(GIS)技术对不同受力方式和饱水条件下的破坏断面形貌进行叁维可视化处理和定量分析,并采用扫描电镜从细观角度对产生的断面形貌特征差异及其破坏机理进行研究。试验结果表明:随夹具角度的增加,破裂面法向力降低,法向力的减小是导致破裂面扰动较大以及剪切断裂面粗糙度和起伏度增加的主要原因之一;通过饱水岩样细观结构的分析发现,弱胶结砂岩骨架颗粒自身吸水膨胀软化,骨架颗粒之间的黏连性变差,胶结程度降低,直接导致试件抗剪强度降低,同时,水对剪切破坏面扰动影响也降低,致使在相同受力条件下饱水试件断裂面粗糙度和起伏度相对较小;胶结物质的遇水软化的特性是决定弱胶结砂岩剪切破坏断面形貌的关键因素,为进一步研究弱胶结砂岩损伤演化过程及破坏机理提供可靠的试验依据。(本文来源于《煤炭学报》期刊2018年09期)

钟阳龙,高亮,王璞,梁淑娟[5](2018)在《温度荷载下CRTSⅡ型轨道板与CA砂浆界面剪切破坏机理》一文中研究指出CRTS Ⅱ型板式轨道纵连解锁后在较大温度力作用下可能引发层间剪切破坏而导致纵向失稳。引入基于表面的内聚力模型模拟轨道板与CA砂浆层间黏结-脱黏-接触的复杂相互作用关系,建立Ⅱ型板式轨道层间剪切破坏叁维有限元分析模型,并结合既有的推板试验结果对模型合理性进行验证。细致分析温度力作用下轨道层间剪切破坏过程以及层间剪切强度、剪切刚度和断裂韧度等参数的影响规律。研究结果表明:初始较小温度下,轨道层间剪应力在被解锁处的板端最大,并逐渐向内衰减;升温4.2℃,板端剪应力率先达到界面剪切强度,界面裂纹开始萌生;升温10.5℃,端部剪应力衰减为0,层间离缝迅速扩展。过大剪切刚度和较小剪切强度会导致层间伤损过早萌生,提高界面断裂韧度和剪切强度可以有效地控制层间离缝的发生和提高轨道纵向稳定性。(本文来源于《工程力学》期刊2018年02期)

王玉霄,姜福兴,王永宝,刘维信,方婷[6](2017)在《大孤岛工作面区域性剪切破坏冲击机理研究》一文中研究指出孤岛工作面由于受到两侧采空区侧向支承压力的共同影响,冲击危险性高于普通工作面,因此极易引发整体失稳冲击。虽然采用大孤岛工作面开采可以有效避免该类冲击的发生,但仍然存在局部冲击危险。为了研究大孤岛工作面的局部冲击特性,通过建立力学模型分析煤体内部的叁向应力状态,由微元煤体的剪切破坏进一步推导得出区域煤体的剪切破坏准则,并提出大孤岛工作面区域性剪切破坏冲击的判据。该研究结果为大孤岛工作面开采提供了理论依据。(本文来源于《金属矿山》期刊2017年10期)

皇凡生,康毅力,游利军,李相臣,许成元[7](2017)在《排采降压诱发煤层剪切破坏机理与防控对策》一文中研究指出煤层压力衰减会导致煤岩体剪切破坏,诱发井壁失稳、套管损坏和出煤粉等井下复杂事故。为预防煤层破坏,以沁水盆地南部二迭系山西组3号煤层为研究对象,基于单轴应变模型分析了排采降压过程中的煤层应力路径及其破坏行为,明确了煤层破坏影响因素,并提出了控制井底流压和CO_2-ECBM相结合的防控技术对策。结果表明:煤层水平有效应力在排水阶段随孔隙压力的降低而线性增大,但在解吸阶段却随孔隙压力的降低而非线性减小,气体解吸能够加速煤层剪切破坏;煤层初始水平应力越小,垂向应力、初始孔隙压力、临界解吸压力越大,气体吸附效应越强,煤岩体弹性模量、泊松比越大,单轴抗压强度越低,则煤层临界破坏孔隙压力就越大;煤层破坏前转注CO_2既能有效避免煤层破坏,也可提高煤层气采收率,不失为CO_2-ECBM的良好作业时机。(本文来源于《煤炭学报》期刊2017年07期)

张永政[8](2017)在《锚固结构面剪切破坏声发射特性及锚固机理宏细观研究》一文中研究指出裂隙岩体赋存于复杂地质环境中,是岩土工程和环境工程中经常遇到的一种复杂地质体,由岩块和地质结构面组成。为限制裂隙岩体变形,提高围岩强度,经常采取锚杆等进行工程加固。作为岩体支护的主要手段之一,锚杆对岩体的加固效果往往十分明显。但锚杆对岩体的加固机制,特别是长期复杂条件下锚杆对结构面的加固机制还没有为人们充分的理解。在水利水电、地下水封石油库、深部资源开采等工程建设中,不仅要考虑施工期稳定,还要确保日后长期运营安全,因而复杂地质因素和工程条件下的岩体结构面的锚固效应在各种工程实践和科学研究中越来越受到广泛关注。本文以黄岛水封油库工程为研究背景,采用理论分析、试验研究和数值模拟等综合手段及方法,对锚固节理岩体剪切荷载作用下的力学特性及剪切宏细观力学机理进行深入分析研究,主要成果及发现如下:(1)研究了锚固节理面抗剪强度与变形特点。在锚固体系剪切过程中,结构面处的锚杆和锚杆直径3~4倍的区域内,锚杆都会发生很明显的剪切变形。具体体现为锚杆的剪切方向的变形和轴向的变形,锚杆发生明显剪切变形的有效段各载面上的平均剪应力分布与杆体和孔壁的接触条件有关;锚固结构面在压剪作用下,原生裂纹面会发生压紧滑动现象,并在裂纹尖端形成分支裂纹。(2)基于锚固结构面直接剪切试验结果,分析粗糙度系数、锚固条件对锚固结构面峰值强度的规律,并综合采用声发射监测系统,深入研究锚固结构面剪切破坏机理。研究结果表明:对于锚固结构面,锚固结构面的剪切强度随着粗糙度的增大而逐渐增大,随着锚杆延伸率的增加,锚固结构面的峰值剪切强度呈现出递减趋势,锚杆的延伸率越低,达到峰值剪切强度后,应变软化现象越明显;随着锚杆延伸率的减小,锚杆的锚固作用愈加明显,但是在峰后阶段,随着锚杆延伸率的减小,锚固岩体的稳定性开始降低,会有比较大的突变阶段,延伸率太低会导致锚杆的突然断裂,进而导致锚固体的失稳;当结构面从无锚固状态到有锚固状态时,锚固体的损伤在逐渐减少,无锚结构面的裂纹分布相对比较均匀,大部分集中在节理面的突起处,而锚固结构面的裂纹主要分布在锚杆的周围区域,相对锚杆距离越近,裂纹相对越多,随着锚杆延伸率的增加,在锚杆周围裂纹的区域范围也在逐渐变小。(3)基于颗粒离散元软件PFC2D,对不同锚固倾角下锚固结构面破坏机理和不同粗糙度下锚固节理破坏细观特性演化分析进行了数值模拟研究。深入分析了锚固结构面在剪切过程中颗粒接触力演化、裂纹的扩展、能量耗散、锚固结构面颗粒方位角分布以及颗粒旋转度演化特性,从而深入揭示锚固结构面剪切过程中宏细观特性及锚固机理。(本文来源于《山东科技大学》期刊2017-05-01)

左乐[9](2017)在《剪切增稠液夹芯板的抗侵彻性能及破坏机理研究》一文中研究指出夹芯结构由面板和芯层组成,因其具有比密度小、比刚度高和优异的吸能性能等特性使得其在结构工程、航空航天、交通运输和安全防护等领域得到广泛的应用。随着各个领域不断发展和需求,开发和制备高性能夹芯结构芯层材料成为夹芯结构领域的重点研究方向。剪切增稠液是由纳米颗粒和分散介质组成的纳米颗粒悬浮液,在受到冲击载荷时其粘度会急剧增加,甚至转化为类固体状态,而当载荷撤销时其恢复液态,在剪切增稠转化过程中消耗大量的能量,其在减振降噪和安全防护等领域受到广泛的关注。本文提出将剪切增稠液作为芯层设计和制备夹芯板,并研究其抗侵彻及吸能特性。本文改进了霍普金森压杆动态加载装置,并利用该装置开展了剪切增稠液夹芯板的动态侵彻实验,得到了不同冲击速度下剪切增稠液夹芯板的破坏模式,分析了剪切增稠液夹芯板的破坏机理,并讨论了不同冲击速度下夹芯板中剪切增稠液的能量吸收特性。基于实验结果,利用ANSYS/LS-DYNA开展了数值计算分析,研究了侵彻过程中剪切增稠液中应力波的传播规律,并讨论了剪切增稠液夹芯板的破坏机理,得到了以下结论:(1)利用Stober法制备了直径约为350纳米的二氧化硅球形纳米颗粒,且制备了体积分数为54%和56%的剪切增稠液,其在剪切增稠过程中最大粘度分别为159 Pa·s和465 Pa·s,表现出较好的剪切增稠效应;利用上述剪切增稠液分别制备了夹芯板。(2)侵彻实验结果表明,剪切增稠液夹芯板在弹体侵彻下表现出不同的破坏模式。其中,对称夹芯板的背板发生花瓣型破坏,非对称夹芯板在弹体速度低于80m/s时发生冲塞破坏,而90m/s以上速度时发生花瓣型破坏。在能量吸收方面,剪切增稠液夹芯板的能量吸收随弹体速度的增大而增大,其原因是由于随着弹体速度增大,剪切增稠效应使得弹体阻力增大,能量吸收效率提高。(3)数值计算结果表明,应力波在剪切增稠液的传播过程中发生了明显的衰减;此外,由于弹体在剪切增稠液中的运动,使得弹体周围的剪切增稠液发生剪切增稠效应,使得弹体前端剪切增稠液压力增加,使得弹体速度发生明显减小。此外,对称夹芯板的背板在弹体推动剪切增稠液冲击下产生较大变形,发生面板撕裂,导致花瓣破坏;而非对称夹芯板在弹体以较低冲击速度侵彻时,侵彻过程中背板变形较小,背板发生冲塞破坏,但较高速度侵彻时,背板在弹体高速推动剪切增稠液冲击下产生较大变形,导致花瓣型破坏。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2017-03-01)

马稳[10](2017)在《PMMA材料粘滑剪切破坏机理的实验研究》一文中研究指出粘滑失稳机理的研究对于浅缘地震的发生机制以及工程实践和科学研究中很多其他与粘滑有关的力学问题的理解具有重大意义。本文重点针对粘滑动态过程中的粘滞阶段和滑动阶段这两个阶段展开研究工作,通过PMMA材料预制断层摩擦面,利用特定的粘滑实验系统,采用多通道高频采集系统来实现对粘滑动态过程的实时捕捉,高速记录的剪应力和滑移位移清楚地表明了粘滑破坏的成核及传播过程和局部破坏时的滑移弱化过程。通过粘滑过程中沿断层面应力场、位移场的演化规律,描述了Ⅱ型破裂条件下粘滑的失稳机制:启裂于成核区的破裂,再向外扩展,最终贯穿断层摩擦面从而发生失稳。从成核区破裂开始,破裂速度有一个明显的加速过程,最终破裂速度加速至剪切波速水平或者超过剪切波速。当裂纹破裂长度超过临界裂纹长度时,动态破裂开始。依据临界破裂长度,将断层划分为成核区与动态破裂区。裂纹尖端附近的局部破裂过程是一个滑移弱化的过程,利用剪应力、滑移位移、滑移速度、滑移加速度之间的相互关系,揭露了裂纹尖端附近的局部破裂过程的动态特征,建立了成核位置附近与动态破裂区的局部破裂本构模型。此外,预制断层面粗糙度不同的叁组试件组(试件组Ⅰ,最大静摩擦系数1(28)0.50s?;试件组Ⅱ,最大静摩擦系数2(28)0.38s?;试件组Ⅲ,最大静摩擦系数3(28)0.31s?),分别作用2MPa-4MPa的轴压,研究了正应力、断层粗糙度对粘滑剪切破坏特征的影响。试验结果表明:(1)大多数情况下,随着轴压的增加,临界裂纹长度越小,裂纹尖端传播速度加速过程更短,加速更快,更快进入稳定破裂阶段,能达到的终端速度也更大;断层面越光滑(s?越小),临界裂纹长度也越小,裂纹加速到动态破裂区段的过程越短,加速越快,且稳定破裂时的终端速度越大。(2)滑移弱化的过程中出现的局部应力降可以分为两种:局部动态应力降(0(35)(28)-d r???)和局部破坏应力降((35)(28)-b p r???)。轴压越大,局部动态应力降和局部破坏应力越大;断层面越光滑,局部动态应力降和局部破坏应力降越大。(3)轴压不影响局部破坏过程中的临界滑移弱化位移;而断层面越光滑,临界滑移弱化位移越小。(4)局部断裂能随着轴压的增加而增加,而断层面越光滑,断裂能越小。本文的主要创新点:(1)针对粘滑孕育过程局部各位置变形小、相对位移小的特点,采用金属应变片斜跨两试块的方式测量相对位移。(2)大尺寸的试件,由于记录距离远及受影响的因素较多,对于粘滑孕育成核及传播过程缺乏分辨率。本文利用小尺寸的PMMA材料试件,捕捉到了粘滑过程中由成核到动态破裂的全过程,并揭露了裂纹尖端附近的局部破裂过程的动态特征,成核位置附近与动态破裂区均有四个明显不同的阶段,建立了成核位置附近与动态破裂区的局部破裂本构模型。(3)选取断层面粗糙度不同的叁组PMMA试件组,分别作用在不同的轴压下,系统性研究了轴压、断层粗糙度对粘滑过程的影响,并首次研究了轴压、断层粗糙度对粘滑剪切破坏过程中裂纹尖端扩展加速过程、局部破坏应力降和临界裂纹长度的影响,研究了最大静摩擦系数与粘滑相关参数间的函数关系。(4)本文假定裂纹尖端破裂速度开始加速至瑞利波速或者剪切波速水平(本实验中取为1000m/s~1500m/s)意味着动态破裂的开始,以此来划分成核区与动态破裂区,并通过临界裂纹长度的计算结果表明,依据破裂速度来判断成核区与动态破裂区在本实验精度条件下是合理的。(本文来源于《重庆大学》期刊2017-03-01)

剪切破坏机理论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

岩体的力学性质主要受制于节理的力学性质,而节理充填物对节理的力学性质有较大影响。为研究节理充填物厚度对节理力学性质的影响,采用水泥砂浆制作不同充填度的规则人工节理进行剪切试验,并采用PFC(Particle Flow Code)数值模拟软件研究该节理的破坏机理。试验与数值模拟结果表明:随着法向荷载和充填度的增大,节理峰值剪切强度增大,剪胀特性减弱;随着起伏角的增大,节理峰值剪切强度增大,剪胀特性增强。在节理剪切过程中,充填体首先发生破坏,此后再产生剪切断裂和剪胀破坏。在不同的法向荷载、充填度和起伏角条件下,节理破坏为滑移破坏、剪切断裂破坏和拉伸断裂破坏3种,低法向荷载和低起伏角时,滑移破坏为主,拉伸断裂发生于起伏角较大的节理中,而剪切断裂破坏多以节理和充填体共同破裂组成,发生于法向荷载与充填度均为中等大小的情况。当充填体厚度与齿形凸起高度相当时,节理破坏主要为充填体剪切破坏。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

剪切破坏机理论文参考文献

[1].连莲,张书博,王扬,王刚,王浩.不同充填厚度节理面剪切破坏宏细观机理研究[J].广西大学学报(自然科学版).2019

[2].陈占锋,向娟,范文臣,傅宁.不同充填度对节理剪切破坏机理的影响[J].中国科技论文.2019

[3].张典堂,钱坤,刘晓东,于颂.剪切载荷下叁维机织复合材料各向异性破坏机理[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(上).2018

[4].宋朝阳,纪洪广,刘志强,谭杰.饱和水弱胶结砂岩剪切断裂面形貌特征及破坏机理[J].煤炭学报.2018

[5].钟阳龙,高亮,王璞,梁淑娟.温度荷载下CRTSⅡ型轨道板与CA砂浆界面剪切破坏机理[J].工程力学.2018

[6].王玉霄,姜福兴,王永宝,刘维信,方婷.大孤岛工作面区域性剪切破坏冲击机理研究[J].金属矿山.2017

[7].皇凡生,康毅力,游利军,李相臣,许成元.排采降压诱发煤层剪切破坏机理与防控对策[J].煤炭学报.2017

[8].张永政.锚固结构面剪切破坏声发射特性及锚固机理宏细观研究[D].山东科技大学.2017

[9].左乐.剪切增稠液夹芯板的抗侵彻性能及破坏机理研究[D].武汉理工大学.2017

[10].马稳.PMMA材料粘滑剪切破坏机理的实验研究[D].重庆大学.2017

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