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含预制裂纹的悬臂梁-柱试件冲击断裂实验被引量：7: 2018年; 采用数字动态焦散线试验系统,对柱端含有不同倾斜角度(0°、30°、60°)预制裂纹的悬臂梁-柱试件进行落锤冲击实验,研究其冲击断裂力学特征。结果表明,预制裂纹倾斜角度为0°的试件最先达到断裂韧度;随着预制裂纹倾斜角度的增加,裂纹起裂能量在裂纹尖端处越不易积累,起裂所需时间延长;预制裂纹倾斜角对裂纹扩展轨迹有较大影响,倾斜角越大,扩展轨迹曲裂程度越大;裂纹倾斜角的增加导致裂纹扩展速度振荡幅度变大,裂纹扩展的平均速度增加,说明斜裂纹对裂纹扩展速度有较大影响;预制裂纹倾斜角度增加,试件动态断裂韧度K_(Ⅰc)~d逐渐减小,K_(ⅡC)~d逐渐增加,断裂时复合特征更加明显。研究结果可为裂纹扩展轨迹的预测和研究含裂纹结构的动态响应问题提供理论参考。; 李清薛耀东于强徐文龙钱路李娜; 关键词：焦散线预制裂纹应力强度因子

爆破振动信号分析中模态混叠和虚假分量消除的改进方法被引量：6: 2019年; 针对CEEMD(Complementary Ensemble Empirical Model Decomposition)方法在处理爆破振动信号中模态混叠和虚假分量问题方面的局限性,提出一种改进的解相关CEEMD方法。第一,对信号端点进行特殊处理后,采用CEEMD对信号进行分解;第二,求取各IMF分量信号与原信号的相关系数及其频谱图,共同判定虚假分量;第三,将虚假分量与主分量相加后,通过解相关计算消除模态混叠。仿真信号的CEEMD分解结果以及相关系数与能量插值计算表明,改进的解相关CEEMD方法分解精度比EMD(Empirical Model Decomposition)和CEEMD高,有效抑制了信号模态混叠现象,能够避免直接处理虚假分量而带来的能量损失。应用于爆破振动信号分解,基本保证了各IMF分量非主频率信号的能量比例较低。改进方法有效消除了爆破振动信号的模态混叠和虚假分量现象。; 李清徐文龙张迪李娜冯丹丹; 关键词：爆破振动信号解相关

长径比对束状炮孔端部裂纹力学特征影响的研究被引量：4: 2019年; 采用动态焦散线实验方法和损伤破坏数值模拟,对平面模型中束状炮孔端部爆生裂纹扩展规律和介质中拉/压损伤区进行了研究。实验结果表明,随着长径比的增大,爆生裂纹的扩展长度增大,扩展角度减小,用于产生端部裂纹的爆炸能量增多,有利于炮孔端部区域岩石破碎。当长径比为5/5时,裂纹扩展最大长度为55 mm,裂纹扩展角约为90°;长径比存在一定值,即当长径比增加到20(30/1.5)时,爆生裂纹扩展长度较大,裂纹扩展角减小到40°,爆生裂纹扩展速度和裂纹尖端应力强度因子整体为最大值;随着长径比的再次增加,扩展角不再变化。数值模拟结果与实验结果一致,炮孔柱部区域形成小面积的"椭圆状"压缩损伤区,而炮孔端部形成"X"形拉伸损伤区,容易形成爆生裂纹,拉伸损伤区半径约为压缩损伤区半径的5倍。; 李清张随喜万明华郭洋徐文龙冯丹丹; 关键词：爆炸荷载长径比

大断面高铁隧道掘进爆破振动传播规律研究被引量：6: 2020年; 为研究隧道爆破掘进振动规律并合理控制爆破振动危害,对京张高铁大断面南口隧道爆破掘进过程进行实时监测,并对监测结果进行线性回归分析,求得3个监测方向的场地系数K和衰减系数α值以及爆破振动峰值速度衰减回归方程,通过FFT法计算出主振频率和爆破振动波的振动频率范围,利用ANSYS/LS-DYNA对爆破工程进行数值模拟。结果表明:喷锚支护和监测方向对爆破振动衰减回归分析影响较大;主振频率和爆破振动波的振动频率分布范围为50~300 Hz,无需考虑周边建筑共振情况,与周边古建筑和临近隧道的最小安全距离分别为147 m和12 m;数值模拟与实际结果对比发现二者振动峰值略有差别但整体趋势基本相同,证明建立模型的有效性。; 李清马润东周睿徐文龙高正华霍树森; 关键词：大断面隧道爆破掘进爆破振动

束状炮孔爆破倾斜张开节理的动态断裂特性研究被引量：1: 2019年; 采用动态焦散线实验和ABAQUS数值模拟,对束状炮孔柱部区域和端部区域节理处裂纹的动态断裂特性进行了研究。结果表明,在炮孔柱部区域,初始爆炸应力波在张开节理处产生透射波与绕射波并与其相互叠加,节理端部产生拉剪应力集中形成翼裂纹,垂直于节理面起裂扩展。且节理近端翼裂纹扩展速度、扩展长度和裂纹尖端应力强度因子较节理远端处翼裂纹的相应值大。而次生裂纹是爆炸应力波在试件边界处产生的反射拉伸波与倾斜张开节理相互作用起裂的,并沿水平方向扩展。远端次生裂纹的起裂韧度约为翼裂纹的0.5倍,且由于反射波较弱,次生裂纹的扩展长度远小于翼裂纹。炮孔端部区域翼裂纹和次生裂纹是在倾斜张开节理处的反射拉伸波和绕射波与倾斜张开节理的相互作用下先后起裂的,翼裂纹偏向炮孔方向起裂,并向相反方向扩展,而次生裂纹近似沿着爆炸应力波的传播方向扩展。; 李清郭洋徐文龙彭阳吕陈马润东; 关键词：爆炸应力波

含预制裂纹L形梁柱试件动态断裂过程被引量：6: 2018年; 针对含预制裂纹L形梁柱试件,为研究预制裂纹动态扩展的力学特征及其对梁柱试件破坏模式的影响,采用数字动态焦散线实验系统,对距节点核心区不同距离l处含有预制裂纹的试件进行落锤冲击实验,得到预制裂纹的扩展轨迹、速度、动态应力强度因子的变化规律。结果表明,l值增大,扩展裂纹在梁下边缘的贯通点与预制裂纹的夹角逐渐增大,曲裂程度变大。裂纹扩展速度随着l的增大振荡性增强,裂纹扩展平均速度逐渐降低。l值为2mm时,裂尖表现为Ⅰ型断裂,l值增大,裂尖受到剪应力作用增强,Ⅰ型动态应力强度因子减小,Ⅱ型动态应力强度因子增大,断裂逐渐转变为Ⅰ-Ⅱ复合型。; 李清薛耀东于强徐文龙韦贵华; 关键词：焦散线预制裂纹应力强度因子

含预制圆孔半圆盘的冲击动态断裂过程试验研究被引量：1: 2021年; 为研究预制孔洞缺陷对I型裂纹扩展过程的影响与作用机制,利用数字激光动态焦散线方法对预制I型边裂纹和孔洞缺陷的巴西半圆盘进行三点弯动态冲击实验。实验得到以下结论:受到冲击荷载后,与预制的试件内部孔洞相比,预制边裂纹尖端应力集中程度更高,因此内部的缺陷对冲击荷载敏感度较弱;当I型裂纹扩展接近预制圆孔时,预制圆孔会使裂纹扩展的速度和强度因子产生波动变化,且孔洞越大,影响作用越强;当裂纹与圆孔贯通后,由于圆孔钝化作用会抑制裂纹继续扩展,钝化裂纹再次起裂后其裂纹尖强度因子比贯通前最大值提高了124.56%~190.60%,扩展速度上升了47.06%~57.89%;预制孔洞尺寸存在一最优值,对裂纹再起裂抑制作用和钝化作用最为明显,起裂时的起裂韧度最高,产生这一现象的原因是加载速率和试件缺陷特征共同作用的结果。; 李清田策徐文龙高正华马润东李海涛周睿; 关键词：焦散线冲击荷载动态应力强度因子

条形药包爆破预制贯通裂纹动态断裂过程研究: 2018年; 采用动态焦散线试验和ABAQUS数值分析方法,对条形药包爆破载荷作用下不同角度预制贯通裂纹的扩展行为进行了研究。研究结果表明:在爆炸应力波的作用下,柱部区域和端部区域0°预制贯通裂纹远端翼裂纹背离炮孔方向扩展,而近端翼裂纹朝向炮孔扩展。预制贯通裂纹远端的应力集中程度较近端高,并且远端翼裂纹的止裂韧度更低,翼裂纹更易扩展。在爆炸应力波的作用下,柱部区域90°预制贯通裂纹由张开逐渐转为闭合,爆炸应力波在已闭合的预制贯通裂纹面发生透射,并在预制贯通裂纹尖端产生压剪应力集中,形成以II型断裂为主的I-II复合型裂纹,并近似垂直于预制贯通裂纹面扩展,随后,在自由面反射应力波的作用下,反翼裂纹沿预制贯通裂纹面起裂扩展;炮孔端部区域90°预制贯通裂纹处翼裂纹的起裂是由于爆炸应力波在预制贯通裂纹处产生反射拉伸波的结果,促使预制贯通裂纹端部产生拉应力集中,形成近似I型裂纹,随后,翼裂纹逐渐转向爆炸应力波传播方向扩展。; 郭洋李清徐文龙钱路田策; 关键词：条形药包

杨家村矿弱胶结软岩煤巷变形机制与围岩控制技术研究被引量：8: 2016年; 为解决杨家村矿弱胶结软岩裂隙水影响下煤巷支护难题,综合采用现场调研、室内实验、数值模拟、现场实测研究手段,研究了该巷道围岩水理性质,揭示了巷道围岩变形机制。研究结果表明:1围岩含易吸水粘土矿物,遇水易产生塑性软化变形与体积膨胀;2岩石软化系数约为0.17,属于软化岩石;3随着含水量的增加,岩石试件单轴抗压强度、弹性模量、内摩擦角、抗拉强度、凝聚力等物理力学指标值逐渐降低,但泊松比逐渐增加;4受顶板围岩裂隙水影响,围岩物理力学性质劣化较为显著,岩层层间胶结能力差,围岩承载能力降低,致使顶板变形严重;5直墙半圆拱形巷道与锚网索喷支护技术能有效改善围岩物理力学性质,提高围岩承载能力。现场应用表明:顶板最大下沉量为48mm,最大离层量为22mm,满足了矿井安全高效生产要求。; 李清侯健韩通徐文龙周泽建董明明; 关键词：水理性质

山浪煤矿风氧化带围岩力学性能实验研究被引量：1: 2018年; 对山浪煤矿5-304工作面直接顶页岩、老顶灰岩岩样进行圆盘劈裂、单轴及三轴压缩力学实验,分析了风氧化带内2种围岩岩样的抗拉强度和单轴、三轴抗压强度以及弹性模量和泊松比平均值与围压之间的关系。实验结果为受风氧化影响的煤矿巷道围岩支护提供基础力学参数。; 李清张随喜于强徐文龙朱各勇; 关键词：力学性能页岩灰岩风氧化带

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徐文龙

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