国家自然科学基金(41072242)
- 作品数：8 被引量：101H指数：5
- 相关作者：黎立云马旭韩智超刘一谢和平更多>>
- 相关机构：中国矿业大学（北京）四川大学香港理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程理学更多>>
- 型煤模型冲击失稳破坏中能量释放分析被引量：4
- 2018年
- 为定量计算冲击地压发生时伴随的能量释放量,本文设计了型煤模型单轴压缩实验,采用高速摄影仪实测了煤柱压溃时抛射体的弹射速度,计算获得煤柱破坏时的能量释放情况;对模型破坏前后能量变化进行了有限元计算,考虑一定比例的能量耗散后,基于能量守恒原理,得到煤柱破坏时碎块弹射速度的理论统一值,实测结果与理论值基本接近;证明了模型实验中破坏煤块的弹射速度与实际采场煤柱破坏时碎块弹射速度相同。
- 王之东黎立云刘一刘兵权卫梦希王博楠
- 关键词：冲击地压有限元计算
- 双向加压下岩石能量规律的实验研究被引量：15
- 2010年
- 在保持侧向压力基本稳定的条件下,对岩石试件进行了竖向反复加卸载直至破坏的双向压缩实验,得到了不同侧压及不同竖向压力下卸载的等效卸载弹性模量;对岩石试件还进行了双向同步加卸载直至破坏实验,得到了不同加载速度及不同双向压力下卸载的等效卸载弹性模量;两种实验都得到了破坏时的总吸收能、总耗散能和总可释放应变能。同时完成了方板中心圆孔岩石试件在不同加载速度下的双向压缩红外热成像实验。实验结果表明,加载速度越高,则试件表面平均温度越低;反之,亦然。
- 黎立云王荣新马旭赵占文许岩岩卢箐芳
- 岩石可释放应变能及耗散能的实验研究被引量：61
- 2011年
- 地下岩石结构的变形破坏是能量耗散与能量释放的综合结果。岩石结构内部储藏的可释放应变能和己耗散能的计算,涉及到在当时工况下岩石的卸荷弹性模量和泊松比,并与加载速度与载荷水平有关。该文在不同加载速度及不同载荷水平下,对岩石试件进行了单压加卸载实验,得到了卸荷弹性模量与泊松比、可释放应变能与耗散能的变化规律;进行了SHPB动态冲击实验,实测了试件内的总吸收能;实验分析结果为进一步对岩石结构进行可释放应变能与耗散能总量计算以及对岩石结构破坏程度进行预估计,提供了实验基础。
- 黎立云谢和平鞠杨马旭王利
- 单向压缩下岩石表面温度与体积应变关系实验被引量：8
- 2012年
- 在单向压缩条件下,通过远红外热像仪,测得了多种岩石试件表面温度随载荷的变化规律,通过贴于试件表面的应变片,同时实测了试件总体的体积应变值,据此寻找岩石试件在受压过程中,试件表面温度与体积应变之间的关系。研究结果表明,在岩石受压的大部分变形过程中,岩石红外辐射温度会随载荷的增加而增加,也随着压缩体积应变的增加而增加,后一结论比较符合热力学定理的预示。实验结果有助于将温度变化与应力或应变变化定量联系起来。
- 黎立云谢和平马旭鞠杨唐铁吾房庆军
- 关键词：红外辐射体积应变表面温度热力学定律
- 钢的Ⅲ型裂纹断裂韧度测试研究
- 对中部开环绕裂纹圆柱形钢试件进行了扭转实验,实现了真正意义上的Ⅲ型裂纹扩展。通过有限元计算,获得了裂纹尖端附近的应力场,进而推算出了钢的Ⅲ型裂纹断裂韧度。同时也进行了Ⅰ型断裂韧度测试及有限元计算,将Ⅰ型断裂韧度与Ⅲ型断裂...
- 徐志强黎立云付小明毛红川李凌霄王荣新韩智超
- 关键词：有限元计算断裂韧度
- 文献传递
- 矿柱岩爆模型试验中能量释放研究被引量：2
- 2018年
- 为研究岩体工程中矿柱型岩爆的能量释放和碎块抛射速度,制成3种岩石材料的矿柱试验模型,对其进行单轴压缩试验并用高速摄像机拍摄碎块的抛射过程,实测了碎块的抛射速度。根据Griffith能量释放理论,运用有限元软件在平面应力和平面应变条件下计算试验模型破坏前后瞬时应变能的改变量(释放量),考虑部分能量耗散后运用能量守恒原理计算碎块的理论抛射速度。研究结果表明,在单轴压缩试验中红砂岩、石岛红花岗岩和白麻花岗岩的抗压强度、弹性模量依次增大,岩爆倾向性增强,其在矿柱模型破坏中3种材料的能量释放量和碎块抛射速度也依次增大;宽柱模型破坏程度比窄柱模型剧烈;平面应变模型(现场)比平面应力模型(试验)破坏时释放更多能量,即岩石的强度、弹性模量和尺寸型式决定岩爆破坏剧烈程度;矿柱岩爆模型试验中碎块的理论抛射速度与实测速度值基本接近。在不考虑尺寸效应的情况下证明了在相同应力下具有比例尺寸关系的工程体与模型发生破坏时的抛射速度基本相同。
- 王之东黎立云陈滔刘兵权
- 关键词：模型试验有限元计算
- 三维表面裂纹扩展试验及理论分析被引量：8
- 2012年
- 通过双轴压力作用下岩石三维表面裂纹断裂试验,利用数字散斑技术,观察裂纹的翼形扩展、反向扩展,得出对应的时间和荷载。试验发现,三维表面裂纹的翼形扩展一般都先于反向裂纹,反向裂纹最先在远离裂纹尖端区域出现,而后快速与原裂纹尖端汇合。通过有限元计算得到三维裂纹试件整体应力场和裂纹前缘各点应力强度因子。通过复合型断裂判据,对裂纹翼形扩展的三维形态进行分析,试验结果与最大周向拉应力σmax及最大周向拉应变εmax判据的理论预示结果吻合较好。对反向裂纹萌生区域进行强度破坏分析,反向裂纹的萌生与莫尔–库仑强度理论的预示结果基本相符。从试验及理论2个方面分析三维表面裂纹扩展直至破坏的全过程。
- 黎立云黄凯珠韩智超李海云刘一
- 关键词：岩石力学断裂判据
- Ⅰ型裂纹断裂韧性数值与理论计算比较分析被引量：1
- 2013年
- 通过对三种不同的材料进行三点弯实验,获得裂纹尖端附近的应力场,结合ANSYS数值模拟获得Ⅰ型裂纹的断裂韧度。将数值模拟获得的断裂韧度与理论分析获得的断裂韧度值进行比较研究,可以看出模拟获得的断裂韧度与理论值总体上比较吻合。模拟值比理论值稍微偏大,原因是数值分析时考虑了试件在加载受力时,裂纹尖端附近产生的应力集中,故得到的数值解比计算得出的理论解偏大。
- 徐志强黎立云刘一韩智超付小明
- 关键词：有限元计算断裂韧度
- 煤矿顶板致裂水压力的断裂力学评估被引量：6
- 2020年
- 评估煤矿顶板水压致裂的起裂水压,需要定量分析致裂过程中水对预制切槽尖端岩石断裂特性的影响。为评估王台铺煤矿石灰岩顶板的起裂水压,分别在天然和饱水状态下对煤矿现场采集的顶板石灰岩样品进行了单轴压缩试验、纯Ⅰ型断裂试验以及Ⅰ-Ⅱ复合型断裂试验。采用ANSYS模拟软件以单轴压缩试验结果为材料参数、以断裂试验峰值载荷为受力条件构建了断裂试验试件的有限元模型,计算了2种状态下顶板石灰岩的Ⅰ型断裂韧度KIC和多组复合型断裂发生时试件裂纹尖端的KⅠ,KⅡ值,获得了2种状态下的复合型断裂临界曲线。试验结果显示:(1)饱水状态下顶板石灰岩的各项指标相对于天然状态有不同程度的弱化,Ⅰ型断裂韧度的弱化最明显,其次是抗压强度和弹性模量,泊松比受影响较小;(2)不同状态下顶板石灰岩遵循不同的Ⅰ-Ⅱ复合型断裂判据。通过将顶板水压致裂的预制切槽简化成币型裂缝,结合天然和饱水状态下试验测定的顶板石灰岩各力学参数及Ⅰ-Ⅱ复合型断裂判据,导出了2种状态下起裂水压计算公式。将天然和饱水状态下起裂水压计算值作为真实起裂水压的上下确界,可以评估顶板水力压裂起裂水压的范围,还可以根据地应力优化预制切槽的倾角选取,从而使水力裂缝在相对更低的水压下起裂。在王台铺煤矿XV2307工作面开展了石灰岩顶板水压致裂试验,现场测定的真实起裂水压位于饱水状态计算值与天然状态计算值之间,验证了评估方法的有效性。
- 唐铁吾刘大安刘大安韩智超崔振东王之东
- 关键词：水压致裂断裂判据
