高等学校全国优秀博士学位论文作者专项资金(200046)
- 作品数：12 被引量：199H指数：10
- 相关作者：吴立新吴育华刘善军李永强钟声更多>>
- 相关机构：中国矿业大学（北京）河北理工大学中国科学院武汉岩土力学研究所更多>>
- 发文基金：高等学校全国优秀博士学位论文作者专项资金北京市自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球矿业工程更多>>
- 遥感-岩石力学(Ⅵ)——岩石摩擦滑移特征及其影响因素分析被引量：20
- 2004年
- 以花岗闪长岩和辉长岩为例,结合遥感-岩石力学基础实验研究,研究了双轴加载条件下岩石摩擦滑移特征,重点对影响岩石摩擦滑移特征的5个重要因素,即正应力、岩性、摩擦表面粗糙度、含水性及摩擦速率进行了实验分析。研究表明:(1) 正应力越大,越容易出现粘滑,粘滑时应力降越大,且重复粘滑的间隔周期越长。(2) 相同边界条件下,辉长岩的粘滑性比花岗闪长岩强。(3) 摩擦表面粗糙度对岩石的粘滑性能有较大影响,重复摩擦会增加粘滑的不稳定性。(4) 含水后岩石摩擦面的摩擦强度会降低,但摩擦过程中水份随产热蒸发,其摩擦强度会逐渐恢复。(5) 低速率摩擦时岩石主要表现为粘滑,而高速率摩擦时则主要表现为稳滑。
- 刘善军吴立新王金庄吴育华李永强
- 关键词：遥感-岩石力学摩擦滑移构造地震花岗闪长岩辉长岩
- 遥感-岩石力学(Ⅴ)——岩石粘滑过程中红外辐射的影响因素分析被引量：10
- 2004年
- 利用双轴加载实验装置和热红外成像仪器对岩石剪切滑移过程中的红外辐射进行了成像实验。研究表明,摩擦速率、正应力、摩擦面粗糙度、岩石强度与矿物颗粒硬度是影响岩石粘滑过程红外辐射的重要因素(1)摩擦以等速率进行时,岩石摩擦裂隙表面平均红外辐射温度的时间曲线为直线型,局部最高温度的时间曲线为3次曲线型,而岩石表面平均红外辐射温度与所受机械功线性相关。当所受机械功相等时,摩擦速率越高,温升幅度越小;(2)红外辐射强度与正应力线性相关;(3)摩擦面粗糙度对平均红外辐射温度影响不大,但对局部最高辐射温度影响较大;(4)岩石强度或其矿物颗粒硬度越高,红外辐射温度就越高。
- 刘善军吴立新吴育华李永强
- 关键词：遥感-岩石力学地震遥感红外辐射构造地震
- 脆性岩石与有机玻璃受力红外辐射特征的比较被引量：11
- 2007年
- 近年来的遥感岩石力学研究表明,岩石受力及灾变过程存在规律性的红外辐射效应,岩石破裂前存在红外异常前兆。为更好了解岩石受力的红外辐射特征、并进一步探索其物理机制,基于实验结果对脆性岩石和有机玻璃受力的红外辐射特征进行分析比较,发现:(1)有机玻璃在加载过程中表面的红外辐射强度呈整体上升趋势,而多数岩石在临破裂前热像出现条带状的分异现象,条带与岩石破裂位置吻合;(2)两种材料虽然在不同的应力阶段都存在不同的AIRT变化特征,但规律不同。有机玻璃随压力的上升呈现分阶段的直线上升,而岩石呈现多种变化形式,且在破裂前存在AIRT的异常变化前兆。对两种材料受力红外辐射的机制讨论认为,岩石加载过程的热效应包括热弹效应、气体逸出吸热效应以及微破裂的摩擦热效应,而有机玻璃存在热弹效应、热塑效应和热黏效应。两种材料热力耦合机制不同是导致受力红外辐射特征差异的根本原因。
- 刘善军吴立新
- 关键词：岩石有机玻璃红外辐射
- 非连续断层破裂红外辐射与声发射、应力场的对比研究被引量：15
- 2006年
- 应用RFPA2D程序模拟雁列和共线非连通两种非连续断层的应力场和声发射场,并与相同条件下的热红外辐射成像试验进行对比,分析非连续断层的温度场与应力场及声发射场之间的关系。研究结果表明:数值试验的声发射与实际试验中的热红外辐射温度具有类似的时序变化阶段和空间演化特征。通过对热红外图像与应力场的比较以及对裂纹破裂模式的分析,讨论试件各裂纹表现出的红外辐射特征差异,以进一步了解非连续断层的破裂过程和破裂机制。
- 吴立新唐春安钟声吴育华张后全谭志宏
- 关键词：遥感-岩石力学热红外辐射应力场
- 遥感-岩石力学(VII)——岩石低速撞击的热红外遥感成像实验研究被引量：7
- 2004年
- 利用热红外遥感成像技术进行岩石低速撞击瞬间的遥感监测,分别进行了以大理岩为主的不同岩性的垂直撞击实验、不同角度的倾斜撞击实验以及不同表面条件(潮湿度)的垂直撞击实验。发现(1)岩石垂直撞击时,均存在一临界速度,不同岩性岩石的临界速度值有所差异,以大理岩为例,其临界速度约为15m/s;(2)辐射特征与撞击因子相关,大理岩在临界速度以内垂直撞击时,热红外辐射通量增量与弹体动能线性相关,热红外辐射温度增量与撞击速度二次相关;(3)不同角度撞击时,热红外辐射特征各不相同,其辐射强度基本上都比相同速度下垂直撞击时强,且在45°角入射时达到峰值;(4)潮湿与干燥大理岩在垂直撞击时具有不同的热红外辐射特征,且其变化趋势与速度相关。
- 吴立新吴育华刘善军李永强李国华
- 关键词：遥感-岩石力学
- 遥感-岩石力学(I)——非连续组合断层破裂的热红外辐射规律及其构造地震前兆意义被引量：60
- 2004年
- 以构造地震孕震机制之一即非连续组合断层破裂发震为模拟对象,利用双轴加载实验系统和红外热像仪,对雁列和同线非连通这两种非连续组合断层在双轴加载破裂失稳过程中的红外辐射特征进行了模拟实验研究。研究表明:双轴加载过程中岩石表面红外辐射温度的变化对应岩石应力变化,具有阶段性规律,包括初始、弹性、应力闭锁、解锁和屈服破裂5个阶段。自弹性阶段开始至解锁阶段,岩石表面的平均红外辐射温度(AIRT)的动态曲线表现为“上升-下降-再上升”的演变特征;而断层雁列区和非连通区在解锁阶段其热像出现高温异常条带,非连通区的高温异常条带还具有“增强-减弱(平静)-再增强”的演变特征。其地震前兆的时空意义为:(1)构造地震活动区卫星遥感AIRT的上升趋势可作为地震中期预警指标;(2)热像局部正异常条带预示未来震源位置;(3)AIRT下降与热像局部热异常条带的减弱(平静)一起,可作为构造地震的短临前兆。
- 吴立新刘善军吴育华李永强
- 关键词：遥感岩石力学构造地震地震遥感热红外异常
- 受载岩石红外辐射的影响因素及机理分析被引量：32
- 2003年
- 在总结过去实验的基础上，对岩石在加载过程中产生红外辐射的影响因素（加载速率、加载方式及岩性）及机理进行了分析和讨论。认为：1）随着加载速率的上升，温度上升加快。但在加载速率2.75×10-5/s到1.65×10-4/s的变化范围，单位应变内岩石红外辐射无明显规律性的变化；2）岩石压缩加载辐射温度上升，而拉伸加载辐射温度下降；3）不同岩性的岩石，因其矿物成分、结构及构造的差异，使得加载过程中的红外辐射规律不同；4）加载岩石红外辐射变化规律受两种热效应——热弹效应和摩擦热效应控制，两种热效应在不同的加载阶段所起的作用不同。
- 刘善军吴立新吴育华李永强
- 关键词：红外辐射遥感-岩石力学热红外辐射
- 岩石撞击引发矿井瓦斯爆炸可能性的实验探索被引量：10
- 2005年
- 针对煤矿瓦斯灾害诱发背景及原因,结合前期固体撞击实验成果,利用热红外成像技术进行了沉积岩类岩石的撞击实验,发现撞击瞬间,岩石撞击中心部位或飞溅破碎体温度达到最大值,撞击升温可达218℃,且温度保持在100℃以上的时间超过1min;干燥岩石升温高于潮湿岩石,不规则岩石升温高于规则岩石,石灰岩升温高于砂岩.实验结果表明,岩石的撞击升温可能形成火源而引发瓦斯爆炸.在此基础上,针对岩石撞击升温的三大机理,即岩石破裂摩擦、岩石热弹效应及岩石物理机理,讨论并提出了防止因岩石撞击升温形成火源并引爆矿井瓦斯的某些措施与途径.
- 吴育华吴立新钟声张玲
- 关键词：瓦斯爆炸点火源
- 遥感-岩石力学(II)——断层双剪粘滑的热红外辐射规律及其构造地震前兆意义被引量：28
- 2004年
- 以构造地震孕震机制之二即断层粘滑发震为模拟对象,利用双轴加载实验系统和红外热像仪,对4类断层组合条件下双剪粘滑过程中的红外辐射温度场的时空演变特征进行了模拟实验研究。研究表明:断层表面温度场的时空演变不仅与应力水平有关,还与组成摩擦面的两侧岩性及其粗糙度有关。具体表现在:(1) 应力集中和摩擦作用强的区域,其红外辐射较强;而应力松弛和摩擦作用弱的区域其红外辐射较弱。(2) 当两断层岩性及摩擦面条件对称时,红外热像呈双蝶翼形;当摩擦面粗糙,红外热像呈非对称、非均衡时空演变特征,如串珠状、针状、倒针状、条带状、单蝶翼形或其依次变化。卫星热红外遥感与差分干涉雷达(D-INSAR)技术相结合,并以活动断层预滑及其后续粘滑为监测重点,可望成为构造地震遥感监测和地震短临时-空-强预报的新途径。
- 吴立新刘善军吴育华李永强
- 关键词：遥感岩石力学热红外辐射地震遥感
- 遥感-岩石力学(VIII)——论岩石破裂的热红外前兆被引量：52
- 2004年
- 岩石破裂存在多种前兆,它是岩石力学和岩石工程中的一项重要研究内容。在总结多年遥感-岩石力学基础实验研究的基础上,对岩石破裂的热红外前兆进行了系统总结与分析,包括:前兆表现形式及其类型、前兆的时间及空间特征、前兆的机理等。研究表明:(1) 岩石破裂的热红外前兆有平均红外幅射温度-时间曲线异常和热像异常2种形式,分别反映前兆的时空特征;(2) 热像异常分为高温条带和低温条带两种类型,平均红外幅射温度-时间曲线异常分为降温、升温加速和降温转升3种类型;(3) 前兆出现在岩石载荷峰前s = (0.77～0.87)sp 的应力区间内,与微破裂带的形成密切相关;(4) 高围压和压性强的剪性破裂出现前兆的几率要大于低围压和压性弱的剪性破裂,而随着破裂向纯剪过渡,前兆出现的几率降低,且前兆发生的时间越接近岩石破裂时刻;(5) 岩石破裂热红外前兆机理是岩石热弹和摩擦热效应的综合。
- 刘善军吴立新王川婴葛大庆吴育华
- 关键词：遥感-岩石力学岩石破裂微破裂遥感监测
