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Estimating Mechanical Parameters of Hydrate-Bearing Sediments on Basis of Shear Wave Velocity Under Triaxial Compression
1
作者 DONG Lin LIAO Hualin +4 位作者 LI Yanlong ZHANG Yajuan BU Qingtao HU Gaowei WU Nengyou 《Journal of Ocean University of China》 SCIE CAS CSCD 2024年第6期1481-1487,共7页
The strength parameters of hydrate-bearing sediments(HBS)are vital to geological risk assessment and control during drilling and production operations.However,current publications mainly focus on the laboratory evalua... The strength parameters of hydrate-bearing sediments(HBS)are vital to geological risk assessment and control during drilling and production operations.However,current publications mainly focus on the laboratory evaluation of strength parameters through triaxial compression,generating results intrinsically deviating from those obtained through petrophysical modeling.In this study,we developed an integrated apparatus that can simultaneously measure wave velocity and the mechanical behaviors of HBS under triaxial compression conditions.A series of experiments were conducted to analyze correlations between wave velocities and strength parameters.Results reveal that the P-and S-wave velocities considerably increase with hydrate saturation and are affected by effective confining pressure.Failure strength and elastic modulus are correlated with P-wave velocity.Finally,semi-empirical models are developed to predict strength parameters based on P-wave velocity and extended to establish longitudinal profiles for strength parameters of hydrate reservoirs in the Nankai Trough.This study offers insights into the acoustic properties of HBS under stress states for the prediction of mechanical parameters during natural gas hydrate development. 展开更多
关键词 natural gas hydrate triaxial shearing test wave velocity mechanical parameter longitudinal profile
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A STUDY ON THE COUNTER-INTUITIVE BEHAVIORS OF PIN-ENDED BEAMS UNDER PROJECTILE IMPACT 被引量:3
2
作者 Li Haiwang Qin Dongqi 《Acta Mechanica Solida Sinica》 SCIE EI 2006年第2期135-140,共6页
The counter-intuitive behaviors of pin-ended beams under the projectile impact axe investigated with ANSYS/LS-DYNA in this paper. It studies in detail their displacement-time history curves, final deformed shapes, ene... The counter-intuitive behaviors of pin-ended beams under the projectile impact axe investigated with ANSYS/LS-DYNA in this paper. It studies in detail their displacement-time history curves, final deformed shapes, energy relationships and projectile impact velocity ranges related to their counter-intuitive behaviors. The influences of the impact positions on their counterintuitive behaviors are also discussed. The results show that no matter where the impact position on the beam is, the counter-intuitive behaviors of pinned beams will occur as long as the impacting velocity lies within a proper range. Corresponding to the occurring of the counter-intuitive behaviors, the rebounding number in the displacement history curves of the beams decreases from a few times to zero with an increase of the impact velocity. The final deformation modes of the beam corresponding to the counter-intuitive behaviors will appear in symmetrical and unsymmetrical forms no matter where the impact position is; the impact velocity of the first-occurring of the counter-intuitive behaviors of the beam increases slowly with the deviation of the impact position away from the mid-span. 展开更多
关键词 solid mechanics counter-intuitive behaviors numerical analysis pin-ended beam projectile impact impact velocity
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Influence of the connecting condition on the dynamic buckling of longitudinal impact for an elastic rod
3
作者 Xiaojuan Jiao Jianmin Ma 《Acta Mechanica Solida Sinica》 SCIE EI CSCD 2017年第3期291-298,共8页
The stress wave propagation law and dynamic buckling critical velocity are formulated and solved by considering a general axial connecting boundary for a slender elastic straight rod impacted by a rigid body. The infl... The stress wave propagation law and dynamic buckling critical velocity are formulated and solved by considering a general axial connecting boundary for a slender elastic straight rod impacted by a rigid body. The influence of connecting stiffness on the critical velocity is investigated with varied impactor mass and buckling time. The influences of rod length and rod mass on the critical velocity are also discussed. It is found that greater connecting stiffness leads to larger stress amplitude, and further results in lower critical velocity. It is particularly noteworthy that when the connecting stiffness is less than a certain value, dynamic buckling only occurs before stress wave reflects off the connecting end. It is also shown that longer rod with larger slenderness ratio is easier to buckle, and the critical velocity for a larger-mass rod is higher than that for a lighter rod with the same geometry. 展开更多
关键词 Elastic rod longitudinal impact Connecting boundary Stress wave Dynamic buckling Critical velocity
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高温后大理岩的冲击力学特性试验研究 被引量:20
4
作者 刘石 许金余 +1 位作者 支乐鹏 陈腾飞 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期273-280,共8页
利用分离式霍普金森压杆设备对经历不同高温冷却后大理岩的冲击力学特性进行试验研究,得到不同高温作用后大理岩冲击压缩的应力-应变曲线,分析高温后大理岩纵波波速的变化及在冲击荷载作用下的峰值应力、峰值应变、弹性模量随温度的变... 利用分离式霍普金森压杆设备对经历不同高温冷却后大理岩的冲击力学特性进行试验研究,得到不同高温作用后大理岩冲击压缩的应力-应变曲线,分析高温后大理岩纵波波速的变化及在冲击荷载作用下的峰值应力、峰值应变、弹性模量随温度的变化规律。研究结果表明,高温后大理岩的纵波波速随着温度的升高近似线性下降;在800℃之前,同一冲击加载速率作用下大理岩的峰值应力随着温度的提高变化并不明显,在800℃之后,峰值应力迅速减小;在600℃之前,同一冲击加载速率作用下大理岩的峰值应变随着温度的提高无明显变化,但在600℃之后,峰值应变随着温度的提高近似线性增加;总体上,弹性模量随着温度的升高呈现降低的趋势,且经历的温度越高,弹性模量下降的幅度越大。结合高温后岩石内部微观结构特征的变化,对大理岩冲击力学特性随温度的变化进行分析。 展开更多
关键词 岩石力学 高温 大理岩 纵波波速 冲击力学特性
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3种岩石高温后力学性质的试验研究 被引量:108
5
作者 朱合华 闫治国 +3 位作者 邓涛 姚坚 曾令军 强健 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1945-1950,共6页
通过单轴压缩试验,对不同高温后熔结凝灰岩、花岗岩及流纹状凝灰角砾岩的力学性质进行了研究,分析比较3种岩石峰值应力、峰值应变及弹性模量随温度的变化规律,并研究了峰值应力与纵波波速、峰值应变与纵波波速的关系。试验升温等级设为2... 通过单轴压缩试验,对不同高温后熔结凝灰岩、花岗岩及流纹状凝灰角砾岩的力学性质进行了研究,分析比较3种岩石峰值应力、峰值应变及弹性模量随温度的变化规律,并研究了峰值应力与纵波波速、峰值应变与纵波波速的关系。试验升温等级设为20℃,200℃,400℃,600℃,800℃五级,升温速度为30℃/min。试验结果表明,高温后3种岩石的峰值应力、弹性模量均有不同幅度的降低,且经历的温度越高,降低的幅度越大。对于峰值应变,熔结凝灰岩、花岗岩的峰值应变随温度的升高而大幅度的增加;但对于流纹状凝灰角砾岩,峰值应变随着温度的升高在降低。此外,峰值应力与纵波波速、峰值应变与纵波波速的关系依赖于不同的岩石而表现出不同的规律。 展开更多
关键词 岩石力学 高温 峰值应力 峰值应变 纵波波速 弹性模量
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高温后砂岩三轴卸荷试验研究 被引量:37
6
作者 李建林 陈星 +3 位作者 党莉 董艳华 程壮 郭靖 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1587-1595,共9页
通过三轴卸荷试验,综合考虑回弹值和纵波波速与温度的关系,对高温后砂岩的纵波波速和力学特性与温度的变化规律进行研究。试验结果表明:随着烘烤温度的升高,砂岩的纵波波速降低,且经历的温度越高,波速下降的幅度越大;随着烘烤温度的升高... 通过三轴卸荷试验,综合考虑回弹值和纵波波速与温度的关系,对高温后砂岩的纵波波速和力学特性与温度的变化规律进行研究。试验结果表明:随着烘烤温度的升高,砂岩的纵波波速降低,且经历的温度越高,波速下降的幅度越大;随着烘烤温度的升高,砂岩的回弹值并非简单的单调递增或递减;砂岩的强度力学特性在摩擦特征和胶结特性共同作用下变化,砂岩高温烘烤后摩擦特性大大加强,在较大围压下,由于摩擦作用其强度得到显著提高;高温烘烤后纵波波速、回弹值和强度不具备必然规律;自然风干岩样在低围压下卸载破坏,依然表现出明显的压剪破坏形式,300℃,600℃,900℃烘烤岩样的轴向劈裂现象却逐渐增强;分析认为高温烘烤后岩样的抗拉强度出现了明显降低,热处理后砂岩内部产生热应力,由此诱发表面热开裂及内部微裂纹是造成抗拉强度降低的本质原因。 展开更多
关键词 岩石力学 砂岩 高温 纵波波速 回弹值 力学特性
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损伤岩石试样的力学特性与纵波速度关系研究 被引量:80
7
作者 尤明庆 苏承东 李小双 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期458-467,共10页
讨论大理岩试样围压下压缩和砂岩试样经历不同温度烘烤后的力学特性与纵波速度的关系。岩石不是线弹性材料,纵波速度、杨氏模量和强度是岩石试样力学性质的不同宏观表现。大理岩块曾经历地质应力,局部的低强度材料可使其附近材料承受较... 讨论大理岩试样围压下压缩和砂岩试样经历不同温度烘烤后的力学特性与纵波速度的关系。岩石不是线弹性材料,纵波速度、杨氏模量和强度是岩石试样力学性质的不同宏观表现。大理岩块曾经历地质应力,局部的低强度材料可使其附近材料承受较小荷载,晶粒之间维持相对较好的接触状态,因而试样初始纵波速度和强度呈负相关性。围压下压缩时大理岩试样承载能力随着变形增大可以大致保持恒定,但内部材料产生损伤弱化,损伤特性与围压、轴向变形有关。损伤大理岩试样的纵波速度和单轴强度、杨氏模量之间具有相关性,但例外现象大量存在。粗砂岩主要由矿物颗粒和胶结物构成,试样烘烤后胶结物发生变化而刚度降低,因而纵波速度和初始切线模量随温度增加而降低;但岩石的热变形可以改善颗粒间接触状态,降温之后因摩擦作用等并不会消失,因而在500℃之内平均模量随温度增加变化不大,强度却有增大趋势;其后平均模量和强度才开始降低。 展开更多
关键词 岩石力学 损伤 三轴压缩 加热和温度 纵波速度 杨氏模量 强度
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非贯通裂隙介质中波传播特性试验研究 被引量:10
8
作者 毕贵权 李宁 李国玉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第A01期3116-3123,共8页
以研究非贯通裂隙对波传播的影响为主要目标,采用类岩石材料模型试件模拟节理裂隙介质,对不同裂隙长度、裂隙厚度、裂隙倾角、裂隙密度、裂隙形态(连续与非连续)的非贯通裂隙试件的声波特性进行超声波试验研究,测试和分析纵波在裂隙介... 以研究非贯通裂隙对波传播的影响为主要目标,采用类岩石材料模型试件模拟节理裂隙介质,对不同裂隙长度、裂隙厚度、裂隙倾角、裂隙密度、裂隙形态(连续与非连续)的非贯通裂隙试件的声波特性进行超声波试验研究,测试和分析纵波在裂隙介质中的波速变化和振幅衰减规律。以国际大型的岩土工程分析程序FINAL为数值分析平台,进行与模型试验相对应的裂隙介质中的波传播数值仿真分析,对比分析纵波波速和波幅衰减的变化规律。研究结果表明,波速随裂隙长度变化很不明显;波幅的衰减取决于与波传播方向相垂直方向的裂隙水平投影长度,裂隙水平投影长度越大,波幅衰减量越大;随裂隙排数的增加,波幅发生衰减,2排裂隙试件的波幅值约为1排裂隙波幅值的1/2,3排裂隙试样的波幅值约为1排裂隙波幅值的1/3,且随裂隙增加,最大波幅值发生滞后现象。 展开更多
关键词 岩石力学 非贯通裂隙 波传播 模型试验 数值仿真 纵波波速 波幅衰减
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加载速率对高温后大理岩动态力学性能的影响研究 被引量:44
9
作者 许金余 刘石 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期879-883,共5页
利用φ100 mm分离式Hopkinson压杆装置,对经历不同高温后的大理岩进行不同加载速率下的冲击压缩试验,研究了峰值应力、峰值应变、弹性模量等与加载速率的关系。试验结果表明,高温后大理岩的峰值应力、峰值应变均表现出显著的加载速率强... 利用φ100 mm分离式Hopkinson压杆装置,对经历不同高温后的大理岩进行不同加载速率下的冲击压缩试验,研究了峰值应力、峰值应变、弹性模量等与加载速率的关系。试验结果表明,高温后大理岩的峰值应力、峰值应变均表现出显著的加载速率强化效应,随加载速率的提高而近似线性增加,但800℃之后,峰值应力的加载速率强化效应明显减弱,而峰值应变的加载速率强化效应明显加强;高温后大理岩弹性模量的加载速率相关性并不明显,随着温度的升高,弹性模量逐渐减小,到1000℃高温时,随着加载速率的增加,弹性模量基本保持不变。结合岩石材料的微观结构特征、能量吸收以及受力状态等对岩石动态力学性能的加载速率强化效应机理进行了探讨。 展开更多
关键词 岩石力学 高温 冲击压缩 加载速率 动态力学性能
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石灰岩和砂岩高温力学特性的试验研究 被引量:17
10
作者 秦本东 何军 谌伦建 《地质力学学报》 CSCD 2009年第3期253-261,共9页
利用自行研制的岩石加温装置和RMT-150C岩石力学试验机,对石灰岩和砂岩试样高温后的力学特性进行了试验研究。试验结果表明,随着温度升高,两种岩石纵波波速逐渐减小。单轴压缩过程中的全程应力应变曲线经历了压密、弹性、屈服、破坏4个... 利用自行研制的岩石加温装置和RMT-150C岩石力学试验机,对石灰岩和砂岩试样高温后的力学特性进行了试验研究。试验结果表明,随着温度升高,两种岩石纵波波速逐渐减小。单轴压缩过程中的全程应力应变曲线经历了压密、弹性、屈服、破坏4个阶段;达到峰值应力后两种岩石均发生脆性破坏,砂岩破坏时呈锥形炸裂,而石灰岩则呈草捆状破坏。高温对两种岩石的强度都有一定的弱化作用,其峰值应力都随温度升高而降低,石灰岩700℃时强度降幅达84.59%,而砂岩强度仅比常温降低22%左右。两种岩石的峰值应变都随温度升高逐渐增大,但具体表现不尽相同,石灰岩500℃时应变增加了30.57%,500℃之后峰值应变基本无变化,甚至到700℃时还略有降低;砂岩700℃时峰值应变增加了80.63%,其峰值应变的变化与其微观结构变化相关。随着温度升高,两种岩石的弹性模量和变形模量均减小,700℃时石灰岩弹性模量降幅为86.8%,砂岩弹性模量降幅为46.94%;700℃时石灰岩变形模量下降了83.9%,砂岩的变形模量下降了53.06%。 展开更多
关键词 石灰岩 砂岩 高温 纵波波速 力学性质 单向约束条件
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川东北深井剖面碳酸盐岩力学参数分布特征研究 被引量:9
11
作者 郭印同 陈军海 +1 位作者 杨春和 冒海军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期161-169,共9页
研究深部碳酸盐岩力学特性参数分布规律,对于预防碳酸盐岩地层钻井事故的发生具有十分重要的意义。采集对应地层埋深从3 568~5 983 m的20组不同层系的碳酸盐岩露头岩芯,借助MTS815.03和RMT150C岩石力学试验系统、RSM-SYS5非金属声波测... 研究深部碳酸盐岩力学特性参数分布规律,对于预防碳酸盐岩地层钻井事故的发生具有十分重要的意义。采集对应地层埋深从3 568~5 983 m的20组不同层系的碳酸盐岩露头岩芯,借助MTS815.03和RMT150C岩石力学试验系统、RSM-SYS5非金属声波测试仪等,完成显微电镜分析、单轴压缩、三轴压缩和围压声波测试等试验。试验结果表明,(1)南方海相碳酸盐岩主要以生物碎屑白云岩、泥晶灰岩为主,粒径范围在0.01~0.20 mm之间,孔隙类型以粒内溶蚀孔隙、粒间孔隙、晶间溶孔为主,孔隙率范围为2%~12%;(2)单轴抗压强度在空间分布上有一定的规律性,三轴抗压强度在空间上为无序分布,表现出某种混沌的特征;(3)碳酸盐岩纵波速度随围压的增加而增大,在低围压下纵波速度增加明显;高围压下纵波速度变化相对较小,围压下纵波速度增幅,白云岩大于灰岩,获得白云岩、灰岩的抗压强度与其纵波波速不同的相关关系。其结论可为深部碳酸盐岩地层安全钻进提供技术参数。 展开更多
关键词 碳酸盐岩 岩石力学 参数特征 钻井剖面 纵波速度
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易自燃煤氧化的力学特性 被引量:8
12
作者 潘荣锟 马智会 +4 位作者 余明高 晁江坤 马智勇 贾海林 李聪 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2949-2964,共16页
为了研究易自燃煤体氧化后的力学特性变化,通过程序升温和热重实验获得煤氧化过程中的特征温度,并对煤样进行氧化处理;通过测试煤氧化前后的波速,得出氧化后煤体的损伤因子;通过单轴压缩实验,分析不同氧化煤的力学参数变化规律;通过建... 为了研究易自燃煤体氧化后的力学特性变化,通过程序升温和热重实验获得煤氧化过程中的特征温度,并对煤样进行氧化处理;通过测试煤氧化前后的波速,得出氧化后煤体的损伤因子;通过单轴压缩实验,分析不同氧化煤的力学参数变化规律;通过建立氧化煤受力模型,分析不同氧化煤力学特性的差异并对典型工况研究。研究表明:①原煤和70,135,200和265℃氧化后煤样的平均纵波波速分别为1642,1416,1261,870和557 m/s,不同氧化煤的损伤因子平均值依次为0.19,0.43,0.72和0.86,随着氧化程度加深,波速降低,损伤因子变大;②原煤应力-应变曲线表现出较好的线性特征,其压密阶段和屈服阶段不明显;随着氧化程度加深,氧化煤应力-应变曲线压密阶段和屈服阶段越明显,多峰效应越显著,峰后台阶跌落效应越突出,且峰后存在明显残余强度,其塑性增强;③随着氧化加深,抗压强度从16.36 MPa降至4.10 MPa,弹性模量从3.779降至0.437,割线模量从2.05降至0.19,初始模量从0.609降至0.082,泊松比从0.37降至0.25;氧化对煤体的抗压强度影响最明显,其软化系数从0.89降低至0.25,并提出了“氧化煤动态工程强度”的概念;④随着氧化程度的增加,煤样的峰值应变和压密阶段最大轴应变逐渐增加,压缩阶段最大轴应变与峰值应变比值越来越大,当氧化程度达到265℃后,其比值近50%;⑤随着氧化程度的加深,煤样的破坏形式趋复杂化,破坏后的完整性变差,破坏后脱落的碎煤及煤粉增多,并伴随产生“起皮”现象;⑥氧化煤体由外向内划分为强氧化区、弱氧化区和未氧化区,并建立了氧化煤体受力模型,计算得出70,135,200和265℃氧化后的煤样未氧化区域直径为44.44,37.24,16.84和0.06 mm,分析了氧化煤体力学性质差异机制,并对典型工况进行了数值模拟分析。 展开更多
关键词 易自燃煤 纵波波速 单轴压缩 力学特性 破坏特征
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碳纤维混凝土动态力学特性试验研究 被引量:21
13
作者 吴伟 冯虎 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第10期13-18,共6页
为探究碳纤维混凝土在动载作用下的安全性,采用非金属超声波检测仪测量不同掺量下碳纤维混凝土试件纵波波速,采用扫描电镜试验观测碳纤维与混凝土间的黏结方式,并利用直径为74 mm的变截面分离式霍普金森压杆试验装置在不同应变率下对四... 为探究碳纤维混凝土在动载作用下的安全性,采用非金属超声波检测仪测量不同掺量下碳纤维混凝土试件纵波波速,采用扫描电镜试验观测碳纤维与混凝土间的黏结方式,并利用直径为74 mm的变截面分离式霍普金森压杆试验装置在不同应变率下对四种不同碳纤维掺量混凝土试件进行冲击压缩试验,分析其应力-应变曲线、峰值应力、极限应变和DIF(动态强度增强因子)变化规律。结果表明:随着碳纤维掺量的增加,试件纵波波速随之增大,碳纤维能够在混凝土试件内部形成空间网状结构,增强试件整体性;相同碳纤维掺量下,随着应变率的增大,试件峰值应力、极限应变和DIF都随之增大,试件存在明显的应变率效应;相同应变率作用下,随着碳纤维掺量的增加,试件峰值应力先增大后趋于定值,两者呈现出很好的二次函数关系,DIF随之增大,极限应变随之减小,两者呈现线性关系,碳纤维对混凝土试件的强度和整体性存在显著提高。 展开更多
关键词 碳纤维 SHPB 纵波波速 混凝土 动态力学特性 复合材料
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花岗岩残积土冲击损伤与损伤演化特性试验研究 被引量:8
14
作者 胡华 蔡亮 +2 位作者 梁健业 程剑 李祥华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期25-30,共6页
选取东南沿海某建筑工程地基浅层残积土为试样,运用超声波岩土损伤检测技术,测试计算在不同冲击荷载作用下试样纵波波速。选用纵波波速为损伤变量进行损伤度计算,分析了冲击荷载冲击频率、冲量等参数对试样损伤度的影响关系。同时结合... 选取东南沿海某建筑工程地基浅层残积土为试样,运用超声波岩土损伤检测技术,测试计算在不同冲击荷载作用下试样纵波波速。选用纵波波速为损伤变量进行损伤度计算,分析了冲击荷载冲击频率、冲量等参数对试样损伤度的影响关系。同时结合试样试验破坏实际情况,分析了冲击荷载作用下试样损伤演化破坏特性。结果表明,随着冲击频率和冲量的增大,残积土试样损伤度都有增大上升趋势;随着损伤度的增加,残积土冲击损伤演化过程可分为小变形、端部出现裂纹、前端1/3处鼓胀或出现裂纹、前端裂纹扩展与表面剥落等几个不同破坏阶段。研究结论为揭示动荷载作用下残积土动力损伤演化规律提供科学依据和量化参数。 展开更多
关键词 超声波纵波波速 冲击损伤 损伤度 损伤演化特性
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高温单向约束下煤系砂岩物理力学及声学特性研究 被引量:4
15
作者 何军 郭佳奇 +1 位作者 秦本东 谌伦建 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期231-236,共6页
针对煤炭地下气化通道围岩在气化过程中具有两个自由面的情况,采用自行研制的高温单向膨胀约束试验装置对煤系砂岩试件常温至700℃高温过程中的物理力学及声学特性进行了试验研究。试验结果表明,高温后由于水分挥发、有机物分解,砂岩试... 针对煤炭地下气化通道围岩在气化过程中具有两个自由面的情况,采用自行研制的高温单向膨胀约束试验装置对煤系砂岩试件常温至700℃高温过程中的物理力学及声学特性进行了试验研究。试验结果表明,高温后由于水分挥发、有机物分解,砂岩试件的质量逐渐减少;砂岩试件高温加热后尺寸均有变大趋势,但由于约束条件的影响,沿y方向试件膨胀缓慢;整个高温过程中,砂岩试件的纵波波速随温度的升高逐渐减小,整体上,y方向声速随温度呈反S型变化,而x方向声速随温度呈二次曲线下降,y方向声速因施加约束,降幅较小,膨胀约束抑制试件沿约束方向损伤的发展,同时对x方向损伤因子的发展也起限制作用;高温单向约束加热后砂岩单轴压缩全过程应力-应变曲线经历了压密、弹性、屈服、破坏4个阶段,温度越高,曲线右移趋势越明显,高温单向约束条件下砂岩的峰值强度、弹性模型都随温度升高而降低,峰值应变随温度升高而增加。 展开更多
关键词 高温单向约束 煤系砂岩 物理力学特性 纵波波速 损伤因子
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温度循环对岩石物理力学性质影响 被引量:6
16
作者 明杏芬 范成伟 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第13期261-265,共5页
温度的交替性变化对岩体内部损伤加剧,岩石损伤的积累与发展,导致高寒区岩土工程发生破坏失稳。选取花岗岩、砂岩进行不同温度循环条件下的单轴压缩试验,分析花岗岩抗压强度、弹性模量、抗拉强度与温度循环次数的变化关系;对经历不同温... 温度的交替性变化对岩体内部损伤加剧,岩石损伤的积累与发展,导致高寒区岩土工程发生破坏失稳。选取花岗岩、砂岩进行不同温度循环条件下的单轴压缩试验,分析花岗岩抗压强度、弹性模量、抗拉强度与温度循环次数的变化关系;对经历不同温度循环次数的岩石试件进行纵波波速测定;并引入纵波波速劣化度,定量分析温度循环对岩石的损伤。结果表明,花岗岩抗压强度、弹性模量、抗拉强度逐渐减小,且与温度循环次数拟合关系可表征为负指数变化关系;温度循环条件下,岩石试件的纵波波速随循环次数的增大而减小,温度循环初期,波速值变化速率较快,后期变化趋势基本平缓。试件纵波波速劣化度最大可达15.02%,表明温度循环对岩石产生明显损伤。研究为寒区岩土工程的稳定性分析提供试验依据,具有较高的参考价值。 展开更多
关键词 温度循环 纵波波速 岩石力学 指数变化
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重玻璃高压声速精密测量与反向加载光分析技术研究 被引量:2
17
作者 周显明 李赛男 +2 位作者 李加波 蔡灵仓 经福谦 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期453-459,共7页
研究了重玻璃黑体窗光分析技术,提出采用无氧铜标准样品(Hugoniot参数和声速 压力曲线已知)进行反向加载,确定重玻璃窗中的波后卸载声速,分析了声速测量不确定度。获得了76~160GPa压力范围内重玻璃Hugoniot参数、冲击温度和卸载声速的... 研究了重玻璃黑体窗光分析技术,提出采用无氧铜标准样品(Hugoniot参数和声速 压力曲线已知)进行反向加载,确定重玻璃窗中的波后卸载声速,分析了声速测量不确定度。获得了76~160GPa压力范围内重玻璃Hugoniot参数、冲击温度和卸载声速的实验数据,声速测量不确定度小于2%。分析比较了不同装配条件对波形质量和声速测量不确定度的影响,发展了反向加载光分析技术。 展开更多
关键词 爆炸力学 高压声速 光分析技术 重玻璃 冲击波物理 冲击温度 反向加载
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高温作用后砂岩力学性质实验研究 被引量:6
18
作者 梁永庆 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第3期76-78,共3页
研究了5种温度作用后砂岩的纵波速度以及力学特性。研究表明:高温作用后砂岩纵波速度逐渐减小,并且随着温度升高,纵波速度降低值增大;400℃~800℃随着温度升高而降低,脆性减小;砂岩三轴抗压强度随着围压升高而增大,且围压越大,增加幅... 研究了5种温度作用后砂岩的纵波速度以及力学特性。研究表明:高温作用后砂岩纵波速度逐渐减小,并且随着温度升高,纵波速度降低值增大;400℃~800℃随着温度升高而降低,脆性减小;砂岩三轴抗压强度随着围压升高而增大,且围压越大,增加幅值越大,弹性模量随着温度升高而减小。研究表明,高温作用使岩体的水分含量减少,孔隙体积增大,使岩体裂纹扩展,并且产生新的裂缝。 展开更多
关键词 砂岩 高温 纵波速度 力学性质
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激光增材制造合金钢力学性能超声纵波定量无损评价 被引量:2
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作者 董世运 门平 《精密成形工程》 2019年第4期29-36,共8页
目的研究采用超声无损检测方法定量评价激光增材制造合金钢的布氏硬度和抗拉强度。方法通过搭建高精度超声纵波声时测量系统,采用脉冲反射回波法测量不同热处理状态激光增材制造24CrNiMo合金钢标定试件的超声纵波传播声时,计算超声纵波... 目的研究采用超声无损检测方法定量评价激光增材制造合金钢的布氏硬度和抗拉强度。方法通过搭建高精度超声纵波声时测量系统,采用脉冲反射回波法测量不同热处理状态激光增材制造24CrNiMo合金钢标定试件的超声纵波传播声时,计算超声纵波声速;在考虑激光增材制造合金钢各向异性和成形界面对超声纵波传播特性影响的基础上,研究标定试件微观组织对超声纵波声速的影响,建立标定试件激光扫描方向布氏硬度、抗拉强度、微观组织与超声纵波声速之间的映射关系。结果建立了超声纵波评价硬度及抗拉强度的标定模型,并对标定模型预测误差进行验证,硬度及抗拉强度标定模型预测误差均小于10%,满足工程应用误差指标要求。结论采用超声纵波声速可以实现激光增材制造合金钢硬度及抗拉强度的定量评价与表征。 展开更多
关键词 激光增材制造 合金钢 力学性能 超声纵波声速 标定模型
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多次冲击荷载下GFRP管约束混凝土劈裂拉伸力学性能试验研究
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作者 马晓霞 孙燕飞 +1 位作者 施春燕 赵磊 《混凝土》 CAS 北大核心 2023年第8期32-37,共6页
为探究冲击荷载作用下GFRP管对混凝土结构的约束保护作用,采用非金属超声波分析仪测量不同冲击次数下GFRP约束混凝土试件纵波波速,利用直径为74 mm分离式霍普金森压杆装置(SHPB)对试件开展动态单轴劈裂拉伸试验,分析试件纵波波速、损伤... 为探究冲击荷载作用下GFRP管对混凝土结构的约束保护作用,采用非金属超声波分析仪测量不同冲击次数下GFRP约束混凝土试件纵波波速,利用直径为74 mm分离式霍普金森压杆装置(SHPB)对试件开展动态单轴劈裂拉伸试验,分析试件纵波波速、损伤因子、应力应变曲线、峰值应力与GFRP管壁厚度及冲击次数间的关系。结果表明:冲击次数的增加使得试件纵波波速降低,损伤因子增大,在第4次冲击荷载作用后管壁厚度1、1.5、2 mm试件损伤因子分别为29.56%、22.33%、17.77%,管壁厚度的增加,增加了对混凝土的径向约束,改善了混凝土内部的应力状态,降低了其在冲击荷载作用下的损伤度。素混凝土试件的动态拉伸应力应变曲线呈单峰曲线,GFRP约束混凝土试件的动态拉伸应力应变曲线呈双峰曲线,管壁与混凝土接触面处使得应力波产生透反射从而改变波的传播路径。相较于管壁厚度为0.5 mm试件,管壁厚度为1、1.5、2 mm在第1次冲击荷载作用下试件应力增幅为12.03%、24.97%、51.11%,2.0 mm管壁厚度时相较于第1次冲击荷载作用,第2、3、4次冲击作用下能量吸收率降幅为6.72%、12.75%、15.92%,试件峰值应力及破碎耗能密度随管壁厚度增加而增大,随冲击次数的增加而降低。 展开更多
关键词 多次冲击荷载 GFRP 纵波波速 损伤因子 峰值应力 耗能密度
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