裂纹扩展规律论文-沈世伟,李国良,李冬,廖文旺,徐燕

裂纹扩展规律论文-沈世伟,李国良,李冬,廖文旺,徐燕

导读:本文包含了裂纹扩展规律论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:双孔爆破,预制裂隙,应力强度因子,能量释放率

裂纹扩展规律论文文献综述

沈世伟,李国良,李冬,廖文旺,徐燕[1](2019)在《不同角度预制裂隙条件下双孔爆破裂纹扩展规律》一文中研究指出隧道等地下工程爆破施工中,节理、裂隙等缺陷的存在往往对最终的爆破效果起到至关重要的作用,尤其倾斜缺陷存在时,超欠挖现象十分突出。基于含倾斜缺陷模型裂纹动态扩展的复杂性,采用新型数字激光动焦散线试验系统,在双孔同时起爆条件下,研究不同倾斜角度预制裂隙条件下爆生裂纹的扩展规律。研究结果表明:爆生主裂纹与衍生裂纹分别相向扩展,最终二者非直接相遇,而是以"勾连"形式贯通;裂纹扩展前期,爆生裂纹尖端同时受到压缩波及剪切波的作用,剪切波开始作用时间晚于压缩波,裂纹尖端主要以压缩波产生的拉应力作用而扩展,同一时刻爆生裂纹尖端应力强度因子K_Ⅰ大于K_(Ⅱ);裂纹尖端的裂纹扩展速度、应力强度因子及能量释放率等特征量整体呈先增大后减小的趋势。裂纹扩展后期,裂纹尖端主要受爆生气体的准静压作用,特征量呈振荡式变化;在一定范围内,随着预制裂隙倾斜角度的增加,特征量峰值更高,爆生主裂纹和衍生裂纹扩展的时间更长,扩展的距离更远;随着预制裂隙倾斜角度的增大,爆生主裂纹与衍生裂纹尖端之间最终围成的破坏面积更大,爆炸荷载与预制裂隙相互作用更加明显。本试验的研究成果为分析介质存在节理、裂隙等缺陷时,爆破裂纹扩展的物理过程提供了参考。(本文来源于《煤炭学报》期刊2019年10期)

王海军,李汉章,任然,汤雷,郁舒阳[2](2019)在《基于3D-ILC叁点弯脆性固体内裂纹扩展规律及破坏特征研究》一文中研究指出岩石内裂纹扩展问题是岩土工程学科的重要问题之一。基于3D-ILC技术,选用理想脆性材料,在对试样表面无影响的前提下,生成任意参数的真实内裂纹,进行含内裂纹试样叁点弯试验,并与完整试样进行对比。开展试样破坏过程、特征荷载、破坏形态、断口特征、动态分叉、应力云纹分析,通过数值模拟得到裂纹尖端K分布规律及扩展路径,与试验对比。结果表明:(1)内裂纹的存在极大的降低试样的起裂与破坏荷载;(2)应力双折射技术可与3D-ILC联合应用进行内裂纹应力信息监测,内裂纹尖端呈现"花瓣"状应力云纹;(3)叁点弯下空白试样发生动态断裂,断口呈现雾化、羽毛区特征,由动态裂纹分叉引起。含裂纹试样,从内裂纹下尖端到上尖端逐渐起裂,呈现水滴状,为纯I型破坏,断口呈现交汇Wallner线特征;(4)基于M积分的裂纹尖端K分布与试验起裂规律一致;基于MTS的内裂纹扩展路径模拟与试验一致。3D-ILC相对于目前透明类岩石研究中主流方法,在脆性度、裂纹真实性、应力场可视化、断口特征等方面具备一定进步性,试验与数值模拟成果将为岩石等脆性材料的叁维断裂、内裂纹扩展等问题的研究,提供试验和理论参考。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2019年12期)

王文才,王政,张桉,李雨萌[3](2019)在《含节理条件下双孔增透裂纹扩展规律的模拟研究》一文中研究指出为研究高能气体冲击增透技术在不同孔间距和含节理中不同节理角度下裂纹扩展的规律,提高低渗透煤层抽采瓦斯效率,运用RFPA2D-dynamic数值计算,建立双孔增透模型。分析对比增透冲击前中后3个阶段不同孔间距和节理角度对裂纹扩展过程的影响。研究结果表明,布孔间距主要对增透冲击中后期影响较大,不同节理角度对裂隙的扩展方向、裂隙间的连通方式以及节理端部损伤程度都有不同的影响。(本文来源于《煤矿安全》期刊2019年09期)

闫生栋,杨新宇[4](2019)在《含缺陷X52油气管道裂纹扩展规律的研究方法探讨》一文中研究指出由于我国现役油气管道服役时间长,且存在腐蚀等缺陷,与滑坡等自然灾害共同作用时常导致管道事故的发生。以X52油气管道为研究对象,利用ABAQUS有限元分析软件,构建管道叁点弯曲模型并进行数值模拟分析,计算缺陷周围的应力分布情况,研究缺陷位置分布、尺寸大小等对裂纹扩展的影响。提出了研究含缺陷管道的裂纹扩展一般规律的研究方法,且研究结论对于油气管道的建设与运行管理具有深远的意义。(本文来源于《现代商贸工业》期刊2019年29期)

刘文博,史智元,段东[5](2019)在《单孔条件下高能气体冲击增透过程中裂纹扩展规律的研究》一文中研究指出采用相似试验与数值试验相结合的研究方法,建立高能气体冲击致裂的空气增压试验装置,同时利用RFPA~(2D)-dynamic有限元软件,研究高能气体冲击增透过程中裂纹扩展规律。结果表明:高能气体冲击增透时,瞬时冲击波对孔壁作用匀称,能量在试件孔周围均匀扩散,随着冲击能量在介质中传播衰减,此时裂纹的发展优先于材料本身较弱的单元处;高能气体冲击增透破碎区的产生主要由于径向压应力超过了煤体的抗压强度,裂纹区主要由于环向拉应力超过了煤体的抗拉强度。(本文来源于《煤炭技术》期刊2019年09期)

王文才,王政,李金刚,梁素钰[6](2019)在《单孔情况下高能气体增透裂纹扩展规律的模拟研究》一文中研究指出为研究高能气体冲击增透技术在不同应力波参数下对裂纹扩展规律影响,提高低渗透煤层瓦斯抽采效率,运用RFPA2D-dynamic数值计算,建立单孔增透模型。从裂纹扩展过程、应力波传播规律、增透孔周围应力分布和统计裂纹数量等方面来分析不同应力波载荷峰值和不同应力波载荷速率下的单孔增透裂纹扩展规律,在增透工艺设计中选取合适的载荷参数具有一定理论研究意义。(本文来源于《煤矿安全》期刊2019年08期)

张志勇,刘康,郭东明,张伟[7](2019)在《爆炸载荷下邻近巷道围岩平行裂纹扩展规律试验研究》一文中研究指出爆炸载荷下邻近巷道围岩的破坏往往表现为围岩裂纹扩展贯穿,为了更深入地了解爆炸载荷下邻近巷道围岩原有裂纹的扩展贯穿机制,以便提出有针对性的围岩防护措施,采用数字激光动态焦散线试验系统,详细研究了两平行裂纹的贯穿过程。结果表明:爆源、巷道自由面以及原有裂纹间的相互作用是影响裂纹扩展贯穿过程的主要因素,爆炸载荷下邻近巷道围岩裂纹扩展主要包括爆生主裂纹与原有裂纹的扩展贯穿以及原有裂纹间的扩展贯穿,且在贯穿过程中伴随有能量的传递;爆炸载荷下,爆源处诱发爆生主裂纹与相距较近的围岩原有裂纹贯穿,并继续沿原爆生主裂纹扩展方向,即炮孔径向扩展,形成爆炸能量释放的主线,其他薄弱区域能量释放明显被削弱;当原有两裂纹邻近尖端存在相互影响区时,距离爆源较远的原有裂纹翘曲向距离爆源较近的原有裂纹。(本文来源于《河南理工大学学报(自然科学版)》期刊2019年06期)

徐德峰[8](2019)在《半刚性基层沥青路面多裂纹扩展规律研究》一文中研究指出基于表面裂纹和反射裂纹共存的半刚性基层沥青路面计算模型,结合有限单元法和最大周向拉应力准则,模拟了表面裂纹和反射裂纹的扩展路径。结果显示:表面裂纹偏离荷载一侧扩展,反射裂纹偏向表面裂纹一侧扩展;表面裂纹扩展路径几乎为一条直线,反射裂纹呈Z字型扩展;表面裂纹和反射裂纹扩展路径均随着面层弹性模量和厚度的增大而增长。(本文来源于《西部皮革》期刊2019年14期)

王兴渝,朱哲明,邱豪,万端莹,王飞[9](2019)在《冲击荷载下层理对页岩内裂纹扩展行为影响规律的研究》一文中研究指出为了研究冲击荷载作用下页岩的断裂特性及层理对裂纹扩展行为的影响规律,基于实验–数值法,采用大直径分离式霍普金森压杆(SHPB)加载系统分别对0°,30°,45°,60°及90°层理倾角的页岩侧开单裂纹叁角孔板构型试件(single cleavage triangle,SCT)进行动态冲击实验,并借助AUTODYN有限差分软件采用复合层状岩石模型对裂纹扩展过程进行数值模拟。实验结果表明,层理对裂纹扩展方向及试件破坏形态影响显着。裂纹的扩展速度与加载速率整体上呈正相关关系,加载速率较低的情况下裂纹停滞现象容易发生。沿层理面开裂是页岩等层状类岩石主要的破坏形式,但是次生裂纹的起点并不完全随机,实验发现裂纹扩展速度减缓处是次生裂纹起萌的高发区域。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2019年08期)

张玉旗[10](2019)在《定向水力压裂裂纹扩展规律的模拟研究》一文中研究指出我国是受冲击矿压灾害影响最严重的国家,现场统计与研究表明,坚硬厚层顶板依然是我国煤矿灾害的主要诱发因素,厚层坚硬顶板的可控致裂是目前研究的热点科学问题,对于我国冲击矿压矿井的安全生产具有重要意义。定向水力压裂的原理是通过特殊的“刀具”在岩体中预先切割出定向裂缝,然后注入高压水,使裂纹沿定向预裂缝继续扩展。定向水力压裂可以对顶板进行定向分层及分块致裂,控制性的破坏坚硬顶板完整性,释放顶板弹性能,达到减弱或消除冲击危险性的目的。本文基于定向割缝水力压裂裂纹扩展机理,运用离散元数值模拟软件PFC(Particle Flow Code)对定向水力压裂的裂纹扩展规律进行模拟与分析。考虑不同地应力状态、注水压力、预裂缝角度、岩体结构等关键因素,分析裂纹扩展的方式、方向、路径以及长度等规律研究的主要结论如下:(1)根据“裂纹是否分叉”与“裂纹扩展长度”两个指标评价定向预裂缝几何形态的优劣,结果表明:几何形态为菱形的预裂缝其压裂效果比矩形缝以及椭圆形缝要好;高径比为1:4的菱形缝比1:3、1:5、1:6的压裂效果好。最终确定高径比为1:4的菱形缝作为模拟的最优定向预裂缝。(2)定向水力压裂的起裂压力大于岩体的抗拉强度与最小主应力之和,小于岩体的抗拉强度与垂直于预裂缝导向方向的地应力之和。水压力不变的情况下,裂纹由中心向两侧呈对称性扩展,扩展速率由快变慢。裂纹起裂时,其裂纹性质均为张拉裂隙;压裂过程中在平行于裂纹扩展方向上的接触力基本没有积聚现象,在垂直于裂纹扩展方向上的接触力积聚现象显着且力的方向指向外侧,即细观颗粒之间的相互作用力表现出了向垂直于裂纹扩展方向两侧扩展的趋势,与张拉裂纹的细观表现相吻合;压裂过程中模型由内到外大致可以分为压裂区、扰动区和未扰动区叁种区域,在压裂区与扰动区内颗粒的速度与位移均垂直于裂纹的扩展方向指向外侧,距离中心越远,其值越小。(3)定向缝无论是在平行于最大主应力还是垂直于最大主应力时,裂纹的直径随水压力的增大而增长,岩体颗粒间粘结破坏数量也随水压力的增大而增多;裂纹的扩展直径随围压比的增大而减小,岩体颗粒间粘结的破坏数量随围压比的增大而减小;定向预裂缝在垂直于最大主应力时的裂纹扩展直径略小于平行于最大主应力时的扩展直径。定向预裂缝斜交于最大主应力时,裂纹沿定向预裂缝的导向方向扩展,随交角的增大,裂纹长度减小。即在不同的应力场下定向预裂缝对水力压裂裂纹的扩展均具有有效的导向作用。(4)软弱岩层对裂纹的扩展方向没有明显的影响,对裂纹扩展速度影响显着,裂纹在软弱岩体中的扩展速率要高于其在坚硬岩体中的扩展速率,裂纹在软弱岩体强度很低的情况下容易出现分叉现象。软弱薄夹层的粘结强度和倾角都对裂纹扩展产生影响,粘结强度越大,对裂纹扩展的影响越小,裂纹扩展越对称、越平直;倾角越大,对裂纹扩展的影响越小,裂纹越容易穿过薄夹层,裂纹扩展越对称、越平直。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-06-01)

裂纹扩展规律论文开题报告

(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:

岩石内裂纹扩展问题是岩土工程学科的重要问题之一。基于3D-ILC技术,选用理想脆性材料,在对试样表面无影响的前提下,生成任意参数的真实内裂纹,进行含内裂纹试样叁点弯试验,并与完整试样进行对比。开展试样破坏过程、特征荷载、破坏形态、断口特征、动态分叉、应力云纹分析,通过数值模拟得到裂纹尖端K分布规律及扩展路径,与试验对比。结果表明:(1)内裂纹的存在极大的降低试样的起裂与破坏荷载;(2)应力双折射技术可与3D-ILC联合应用进行内裂纹应力信息监测,内裂纹尖端呈现"花瓣"状应力云纹;(3)叁点弯下空白试样发生动态断裂,断口呈现雾化、羽毛区特征,由动态裂纹分叉引起。含裂纹试样,从内裂纹下尖端到上尖端逐渐起裂,呈现水滴状,为纯I型破坏,断口呈现交汇Wallner线特征;(4)基于M积分的裂纹尖端K分布与试验起裂规律一致;基于MTS的内裂纹扩展路径模拟与试验一致。3D-ILC相对于目前透明类岩石研究中主流方法,在脆性度、裂纹真实性、应力场可视化、断口特征等方面具备一定进步性,试验与数值模拟成果将为岩石等脆性材料的叁维断裂、内裂纹扩展等问题的研究,提供试验和理论参考。

(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。

裂纹扩展规律论文参考文献

[1].沈世伟,李国良,李冬,廖文旺,徐燕.不同角度预制裂隙条件下双孔爆破裂纹扩展规律[J].煤炭学报.2019

[2].王海军,李汉章,任然,汤雷,郁舒阳.基于3D-ILC叁点弯脆性固体内裂纹扩展规律及破坏特征研究[J].岩石力学与工程学报.2019

[3].王文才,王政,张桉,李雨萌.含节理条件下双孔增透裂纹扩展规律的模拟研究[J].煤矿安全.2019

[4].闫生栋,杨新宇.含缺陷X52油气管道裂纹扩展规律的研究方法探讨[J].现代商贸工业.2019

[5].刘文博,史智元,段东.单孔条件下高能气体冲击增透过程中裂纹扩展规律的研究[J].煤炭技术.2019

[6].王文才,王政,李金刚,梁素钰.单孔情况下高能气体增透裂纹扩展规律的模拟研究[J].煤矿安全.2019

[7].张志勇,刘康,郭东明,张伟.爆炸载荷下邻近巷道围岩平行裂纹扩展规律试验研究[J].河南理工大学学报(自然科学版).2019

[8].徐德峰.半刚性基层沥青路面多裂纹扩展规律研究[J].西部皮革.2019

[9].王兴渝,朱哲明,邱豪,万端莹,王飞.冲击荷载下层理对页岩内裂纹扩展行为影响规律的研究[J].岩石力学与工程学报.2019

[10].张玉旗.定向水力压裂裂纹扩展规律的模拟研究[D].中国矿业大学.2019

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