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国家自然科学基金(41172116)

作品数:15 被引量:79H指数:6
相关作者:冯吉利胡杰何满潮更多>>
相关机构:中国矿业大学(北京)洛阳理工学院阳光学院更多>>
发文基金:国家自然科学基金深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金更多>>
相关领域:建筑科学矿业工程理学更多>>

文献类型

  • 15篇中文期刊文章

领域

  • 11篇建筑科学
  • 3篇矿业工程
  • 1篇理学

主题

  • 4篇细观
  • 4篇骨料
  • 4篇板岩
  • 3篇断裂韧度
  • 3篇韧度
  • 3篇炭质
  • 3篇炭质板岩
  • 3篇锚索
  • 3篇层理
  • 2篇断裂过程区
  • 2篇体积
  • 2篇体积分数
  • 2篇细观力学
  • 2篇抗拉
  • 2篇抗拉强度
  • 2篇混凝土
  • 2篇积分
  • 2篇激光
  • 2篇激光扫描
  • 2篇NPR

机构

  • 12篇中国矿业大学...
  • 3篇洛阳理工学院
  • 2篇山东大学
  • 2篇阳光学院
  • 2篇济南轨道交通...

作者

  • 12篇冯吉利
  • 4篇何满潮
  • 4篇胡杰

传媒

  • 3篇Intern...
  • 2篇复合材料学报
  • 2篇中南大学学报...
  • 1篇中国矿业大学...
  • 1篇岩土工程学报
  • 1篇岩石力学与工...
  • 1篇材料导报
  • 1篇工程力学
  • 1篇岩土力学
  • 1篇采矿与安全工...
  • 1篇中国科学:技...

年份

  • 1篇2023
  • 4篇2022
  • 3篇2021
  • 2篇2020
  • 2篇2019
  • 2篇2014
  • 1篇2013
15 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
各向异性层状砂岩应变岩爆试验研究被引量:16
2019年
利用在真三轴应力状态下可实现单面突然卸载的深部应变岩爆模拟试验系统,研究了4种层理倾角(0°,30°,60°和90°)的各向异性层状砂岩的应变岩爆破坏特征.通过采集试验过程中的力、高速摄像和声发射信号,以应力曲线和声发射累计能量曲线为基础确定分析关键点.详细描述了不同层理倾角砂岩岩爆后的整体破坏特征和岩爆碎屑特征,分析了4种层理倾角砂岩岩爆试验过程中关键点的声发射累积能量特征.研究发现:层理倾角显著影响岩爆破坏模式,层理倾角较小时更易发生岩爆,岩爆烈度较低,但试样整体破坏更严重.
胡杰何满潮何满潮冯吉利冯吉利龚文俊
关键词:各向异性破坏特征
恒阻大变形锚索弹塑性解析模型及数值分析被引量:11
2019年
为了分析恒阻大变形锚索超常力学机制,首先,建立弹塑性框架下NPR锚索的解析模型,经室内试验结果验证了该解析模型的正确性。其次,进行若干参数的敏感性分析,揭示恒阻力与锚索几何、力学参数之间的关系。最后,建立NPR锚索三维数值模型,根据室内试验结果标定了相应的参数,使得数值结果与试验结果吻合,讨论套筒的径向位移量和轴向位移量的变化趋势。解析模型和数值模型为今后NPR锚索的设计和改进提供了可靠的辅助工具。
胡杰李兆华冯吉利冯吉利周田甜何满潮
Deformation transition of intact coal induced by gas injection被引量:3
2014年
Gas migration in coal bed is a multiple-physical process, of which not only includes gas desorption/diffusion through coal matrix and gas Darcy flow through the cleat system, but also results in deformation of solid coal. Especially for enhanced coal bed methane(ECBM) and CO2 capture and sequestration(CCS), gas injection is mainly controlled by the gas diffusivity in the coal matrix and coal permeability.Although the relevant coal permeability models have been frequently developed, how the dual-porosity system of coal affects gas adsorption/diffusion is still poorly understood. In this paper, a series of experiments were carried out in order to investigate deformation evolution of intact coal subjected to hydrostatic pressure of different gases(including pure H2, N2 and CO2) under isotherm injection. In the testing process, the coal strain and injected gas pressure were measured simultaneously. The results show that the pressure of non-adsorptive helium remained unchanged throughout the isothermal injection process, in which the volumetric strain of the coal shrinked firstly and maintained unchanged at lower isobaric pressure. With the injected pressure increasing, the coal volume underwent a transition from shrinking to recovery(still less than initial volume of the coal). In contrast, N2 injection caused the coal to shrink firstly and then recover with decreasing gas pressure. The recovery volume was larger than the initial volume due to adsorption-induced swelling. For the case of CO2 injection, although the stronger adsorption effect could result in swelling of the solid coal, the presence of higher gas pressure appears to contribute the swelling coal to shrink. These results indicate that the evolution of coal deformation is time dependent throughout the migration of injected gas. From the mechanical characteristics of poroelastical materials, distribution of pore pressure within the coal is to vary with the gas injection,during which the pore pressure in the cleats will rapidly increase, in contrast, the po
Wang ChunguangWang ChangshengWei MingyaoGong BinTan Yuling
不同层理倾角炭质板岩巴西劈裂试验及数值研究被引量:4
2020年
炭质板岩中层理软弱结构面对其破坏性态具有重要影响。以陕西岷县木寨岭隧道富含黏土矿物炭质板岩为研究对象,开展不同层理倾角炭质板岩巴西劈裂试验,并采用内聚力模型进行数值分析,研究结果表明:(1)不同层理倾角炭质板岩荷载−位移曲线形式具有一定相似性,具有压密―近线弹性―破坏跌落的基本特征;(2)随试样层理由Divider型及0°、30°、45°、60°、90°变化,其对应抗拉强度为1.65、1.59、1.12、0.89、0.76、0.66 MPa,且该试样抗拉强度显著偏小,受固有缺陷、富含黏土矿物受加工时水岩作用及放置时间等损伤效应的影响;(3)破坏形态受层理影响显著,可分为张拉破坏、剪切破坏和基质及层理面间的拉剪组合破坏;(4)三维数值计算结果显示,内聚力模型所预测的炭质板岩巴西劈裂破坏过程和室内试验结果相比,具有较好的吻合度。所得内聚力模型断裂力学参数能够为相关岩性及工程的数值计算提供参考。
李二强张洪昌张龙飞朱天宇路景淦冯吉利
关键词:炭质板岩层理抗拉强度破坏模式
层状板岩单轴压缩试验及数值研究被引量:3
2022年
为研究层理结构面对岩体力学性能的影响,以陕西木寨岭隧道层状炭质板岩为研究对象,对层状板岩在单轴压缩作用下的力学性能进行试验及数值分析。在数值模拟中,使用离散元框架MUSEN即固体键合颗粒模型(BPM)模拟层状岩体在准静态压缩过程中的破坏行为。研究结果表明:1)微观弹性模量与宏观弹性模量大致呈线性关系,通过插值计算,可将试样弹性模量映射为微观模量进行数值模拟计算。2)随着轴向与切向强度增加,对应的峰值荷载及位移随之增加。3)在相同参数及边界条件下,根据随机性原理,形成多种不同颗粒分布模型,最终的荷载−位移曲线表明模型对其力学响应影响较小。4)试验中,当层理倾角为0°及90°时,峰值荷载较大;当层理倾角分别为30°,45°及60°时,峰值荷载较接近,即随着倾角的逐渐增加,大致呈“U”型分布。5)在破坏形态上,不同层理倾角下大致呈现劈裂拉伸破坏、剪切滑移破坏以及复合型拉剪破坏。6)在相同模型下,通过程序编制构建不同层理的模型,模拟结果的力学响应及破坏形态对比试验具有良好的一致性,再现了不同层理倾角层状板岩的劈裂演化过程。
赵宁宁李二强冯吉利
关键词:单轴压缩试验层理
风化作用下层状板岩Ⅰ型断裂特性试验研究被引量:2
2022年
以甘肃岷县在建木寨岭隧道层状炭质板岩为研究对象,首先对即时烘干试样(试样加工完成后立即用烘箱烘干)和静置风化(加工后室内常温通风放置60 d)试样开展巴西劈裂试验,然后,对静置风化试样开展直缝半圆盘(SCB)试样三点弯试验,系统研究层状炭质板岩抗拉强度及其I型断裂特性。研究结果表明:即时烘干和静置风化炭质板岩试样抗拉强度均与层理关系密切,且受水−岩及风化综合作用,其抗拉力学性质显著劣化;不同层理倾角下静置风化炭质板岩SCB试验荷载−位移曲线形式具有一定相似性,均呈现出压密→近线弹性→塑性弱屈服→瞬时破坏跌落的发展过程;当层理倾角为0°,30°,45°,60°和90°时,试样断裂韧度随倾角增大而逐渐减小,依次为0.168,0.137,0.121,0.116和0.097 MPa·m^(1/2),而在divider状态下试样断裂韧度陡增至最大即0.195 MPa·m^(1/2),体现了层理、水−岩及风化作用对炭质板岩张拉断裂特性的显著影响;各组SCB试样均从直缝尖端起裂但其扩展路径因受层理影响而存在显著差异;根据试验数据拟合所得断裂韧度经验公式的可决系数R2为0.97,说明该公式可用于预测板岩等层状岩相关断裂参数及指导工程实践。
李二强张龙飞赵宁宁朱天宇张洪昌冯吉利
关键词:风化抗拉强度断裂韧度
不同骨料体积分数下混凝土增韧机制及细观断裂模拟被引量:2
2022年
研究了不同骨料体积分数下的混凝土增韧机制,建立了Ⅱ_(ⅡC)型断裂韧度K的细观力学模型。对含有4种骨料体积分数(19vol%、25vol%、31vol%、37vol%)的混凝土试件,分别进行了楔入劈拉试验和无切口试件的Ⅱ型断裂试验,并利用内聚力模型及点阵法对相关Ⅱ型断裂试验开展了细观模拟。结果表明:随着骨料体积分数的增加,混凝土Ⅰ型断裂韧度K_(ⅠC)和Ⅱ型断裂韧度K_(ⅡC)均明显提高,K_(ⅡC)/K_(ⅠC)逐渐增大且与骨料体积分数之间存在对数函数关系;骨料的圈闭-桥联对混凝土增韧起着主导作用,其增韧效应远大于裂纹路径偏转或裂尖屏蔽引起的;给出了Ⅱ型断裂韧度K_(ⅡC)和骨料体积分数V_(a)之间的细观力学关系,其预测值和试验值的符合性较好;混凝土Ⅱ型断裂细观模拟的力学响应、断裂形态和试验结果表现出良好的一致性;内聚力单元的标量刚度退化(Scalar stiffness degradation,S)值的变化,可用来表征混凝土在细观水平上的损伤演化,且对宏观断裂响应的预测有着重要作用。
陈燕伟冯吉利冯吉利李凤晨
关键词:增韧机制断裂韧度细观力学模型
基于数字图像相关方法的层状板岩Ⅰ型断裂特性研究被引量:6
2021年
横观各向同性层状岩体的Ⅰ型张拉断裂破坏作为岩土工程常见问题受到广泛关注,对其开展研究具有重要的科学意义。本文以岷县木寨岭隧道炭质板岩为研究对象,利用CCD高速相机搭建观测系统来开展不同层理状态下直缝半圆盘三点弯(SCB)试验,通过数字图像相关方法分析炭质板岩裂纹扩展表面位移场演化特征和断裂过程区,研究结果表明:炭质板岩试样在韧带仅为宽度0.4 mm的人工直缝尖端应力集中程度高,起裂易发生,导致相应峰值破坏载荷均较小,且断裂破坏呈显著脆性;炭质板岩层理对其张拉断裂特性显著影响,典型层理如ME,MD,MA型试样断裂韧度依次为0.195,0.097,0.168 MPa·m;通过数字方法揭示了试样裂纹起裂及断裂演化的拓展过程,断裂扩展路径受层理影响有显著差异;基于缝端口张开位移和缝尖表面位移场关系,提出了计算断裂过程区长度的简化方法,对比理论解结果较为接近,具有科学、合理性。
李二强冯吉利朱天宇张龙飞张洪昌
关键词:层理炭质板岩数字图像相关方法断裂过程区
基于三维离散-连续耦合方法的NPR锚索-围岩相互作用机理研究被引量:8
2020年
恒阻大变形(NPR)锚索作为一种高效的吸能锚索已广泛应用于边坡和采矿工程的加固和监测预警中。NPR锚索工作时的径向膨胀特性将影响整个锚固系统的性能。因此,基于离散元法(DEM)-有限差分法(FDM)耦合方法对静力拉伸作用下NPR锚索-围岩的相互作用机理进行分析。NPR锚索考虑为连续单元体,围岩和锚固材料由离散球体单元表征,将整个NPR锚固系统实现了离散元法与有限元法耦合模拟。围岩的离散元细观参数得到校准,NPR锚索的有限差分宏观参数由相应的静力拉伸室内试验进行验证。通过分析数值结果,对NPR锚索与NPR锚固系统的恒阻力进行了比较;描述了锚索-围岩界面的正应力与切应力的分布特征;此外,对锚固剂与围岩的破坏模式进行了细观研究。研究结果描述了NPR锚索与围岩的相互作用并揭示了NPR锚索的特殊锚固机理,可用于预测和提高NPR锚索锚固系统的性能。
胡杰胡杰何满潮张龙飞冯吉利
关键词:细观力学
基于激光扫描的细观混凝土模型被引量:4
2022年
将激光扫描技术与发展的状态点阵骨料投放算法相结合,实现了三维、二维细观混凝土几何建模.三维模型的构建通过激光扫描仪对骨料进行信息采集进而构建骨料库,结合骨料投放算法,构建出反映真实骨料形态、分布和级配等特征的三维混凝土细观模型.二维模型的构建仅需对三维模型进行剖切.激光扫描技术能给出骨料的空间真实形态,骨料库的构建保证了骨料的随机多样性,骨料投放算法则将整个建模过程程序化.为了验证该方法,选取典型切面构造二维模型,结合室内实验,利用内聚力模型研究了骨料空间分布对混凝土单轴压缩破坏的影响规律.
张龙飞谢浩陈燕伟李二强冯吉利
关键词:激光扫描骨料
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