高渗透压脆性岩石循环蠕变宏细观力学机理研究

高渗透压、围压及轴向循环静态加卸载共同作用下,脆性岩石循环蠕变力学特性对深部地下工程围岩稳定性评价有着重要意义。目前,针对岩石内部细观裂纹反向滑动及已扩展裂纹闭合恢复机理的研究极为欠缺。本文基于轴向加载、围压与渗透压共同作用下岩石内部初始裂纹面正向滑动诱发的翼型裂纹扩展模型,引入轴向卸载、围压与渗透压共同作用下的初始裂纹面反向与静止滑动力学特性,解释了已扩展翼型裂纹的恢复机理,建立了一种考虑轴向加卸载、围压与渗透压共同作用下,初始裂纹面正向、反向或静止滑动的应力强度因子表达式。在此基础上,结合亚临界裂纹演化法则、裂纹与应变关系及Hooke–Kelvin模型,提出一种岩石内部高渗透压、外部围压与轴向循环加卸载共同驱动翼型裂纹扩展、恢复作用下的循环蠕变宏细观力学模型,该模型描述了岩石完整的弹性、黏弹性、塑性变形行为。研究了高渗透压对初始裂纹面正向滑动与翼型裂纹扩展诱发的脆性岩石弹–黏–塑性应力–应变曲线影响,为弹–黏–塑性循环蠕变的应力、弹性模量参数选取提供依据。分析了高渗透压对初始裂纹面正向、反向、静止滑动与翼型裂纹扩展、恢复诱发的循环蠕变中黏弹性应变ε1ve、纯塑性应变ε1p及总应变ε1的影响。讨论了渗透压对弹性回弹应变、与已扩展裂纹恢复相关的塑性回弹应变、循环蠕变失效时间和失效应力的影响,并研究了围压对弹–黏–塑性循环蠕变应变的影响。研究结果为高渗透压地下工程围岩循环蠕变寿命评价与预测提供了一定的参考。

脆性岩石蠕变裂纹成核宏细观力学机理研究

脆性岩石内部细观裂纹扩展、贯通及成核影响下的脆性蠕变行为,对深部地下工程围岩微震及岩爆事件评价有着重要意义.然而,目前能够解释裂纹成核损伤突变影响下,脆性岩石完整蠕变宏细观力学机理模型的研究很少.本文基于脆性岩石亚临界裂纹扩展模型、裂纹−应变−声发射事件相关的损伤模型及裂纹成核损伤时间演化路径函数,提出了一种脆性岩石裂纹成核损伤突变影响下的蠕变宏细观力学模型.裂纹成核损伤时间演化路径函数通过岩石内部裂纹成核损伤突变大小∆DCN及相邻裂纹成核损伤时间差∆t进行定义,该函数可以结合岩石声发射监测试验数据定义的岩石损伤数据确定.通过与试验结果对比分析验证模型的合理性.并讨论了裂纹成核损伤大小、相邻裂纹成核损伤时间间隔、及裂纹成核数量对脆性岩蠕变裂纹长度、裂纹速率、轴向应变及应变率的影响.该结果对于更加合理、经济、高效的深部地下工程施工及设计提供了一定的理论支持.

预压脆性岩石动态宏细观力学模型研究

预压应力脆性岩石动力特性研究,对深部地下工程围岩变形评价有重要实践意义。细观裂纹扩展严重影响预压脆性岩石动态力学行为。基于细观裂纹扩展与应力关系模型、裂纹速率与动态断裂韧度模型、裂纹速率与应变率关系模型及应变率与应变关系模型,提出了一种考虑预压轴向应力及围压的脆性岩石承受动态荷载作用下的宏细观力学模型。其中裂纹速率与应变率关系模型是通过对应变相关的裂纹长度求解时间导数获得。应变率与应变关系模型描述了预压岩石动态荷载导致的应变率随应变演化曲线。研究了不同预压轴向应力及应变率影响下的脆性岩石应力-应变关系曲线,并利用试验结果验证了模型的合理性。讨论了围压、初始裂纹尺寸、初始裂纹角度、及初始裂纹摩擦系数对预压应力岩石的动态应力应变关系、预压裂纹长度、预压轴向应变、及动态峰值强度的影响。主要研究结果:预压应力越小、围压越大、初始裂纹面尺寸越小或初始裂纹摩擦系数越大,则预压轴向应变及裂纹长度越小,且预压岩石动态强度越大。

电缆隧道监控系统数据采集集中器设计

基于STM32F207设计了一种用于电力电缆隧道监控系统数据传输的装置,介绍了系统框架、功能说明以及软硬件实现。

电力隧道监控系统设计

电力隧道监控主要是对电力隧道内的温度、湿度、烟感、水位、甲烷、接头电流等环境参数进行检测,实现隧道内外通过视频、电话等方式进行可视化远程交互,最终通过网络将各变电站连接为一个整体进行远程管理控制。从系统整体方面来讲述了电力隧道监控系统的组成与设计。

用MEGA48芯片设计微功率电力抄表模块

提出了一种采用AVR系列单片机和Si4432射频芯片的无线数据传输系统的设计方法,其中包括系统硬件电路设计和软件实现。