固体围压介质三轴试验中试件受力状态的数值模拟

本文利用数值模拟方法研究了固体围压介质三轴试验中试件受力的非均匀特征及其影响因素,指出了试验装置的改进途径.利用试验结果反演了岩石试件的力学参数,为岩石力学参数的取得开辟了一个新途径。

镍锗尖晶石扩散域高温蠕变性能的实验研究

利用人工合成的多晶材料研究了镍锗尖晶石在扩散域的高温蠕变性质.材料颗粒尺寸为0.5 μm到8 μm,压缩试件为圆柱状,使用气体介质围压试验机.常压蠕变试验过程中,围压为300MPa,温度为1123K到1523K,差应力在55～330MPa范围内.从实验结果得到的镍锗尖晶石在扩散域的流动律表明流动机制为颗粒边界的扩散蠕变(Coble蠕变).将橄榄石和尖晶石的蠕变数据外推到地球内部条件,粗粒时尖晶石强度远大于橄榄石,粒度减小时,尖晶石比橄榄石还要弱.

变质糜棱岩化机理探讨

针对长英质变质岩提出一个糜棱化的新力学模型 ,即韧性空洞损伤、空洞间韧带局部低围压破碎模型 ,并据此模型解释了一系列有关地质现象。

大尺寸活塞-厚壁圆筒式固体传压高温三轴压力室的温度标定

"600℃、20MN伺服控制高温高压岩体三轴试验机"的高温三轴压力室,采用活塞-厚壁圆筒式结构,内、外径分别达到300mm和1 060mm,高1 100mm,岩石试件尺寸达200mm×400mm,采用低电压高电流内加热方式。为了对高温压力室进行温度标定,在试样内、外布设9个测温点,观测试样在加热和保温过程中各测点的温度变化,研究试样内的温度分布特征及其与试样外控制点温度的关系。实验结果表明,试样中部盐环与外层云母板交界处的温度数据稳定可靠,与试样内部的温度具有良好的线性关系,可作为加热过程的温度控制点。在同一横截面上,试样内部的温度高于试样外盐环与外层云母板交界处的温度,且两者的中部温度均高于两端;试样轴向温度对称于试样中部分布,中间高于两端,温差随加热温度的上升不断增大,最大温度梯度为0.85℃/mm;试样径向温度随着离中心点距离的增加近似呈线性增大,表面温度最高,最大温度梯度约0.5℃/mm。同时,试样轴心温度、离轴心40和80mm点的温度,以及试样表面的温度,分别比控制点高21%、27%、28%和29%,而试样上、下端温度只比控制点温度低1.5%。试验机加热方式合理,温度控制精度高,试样温度分布较均匀。

负温对土动剪切模量阻尼比的影响规律

以我国引进的首台低温共振柱仪为依托,研究不同负温下冻结土的初始剪切模量、剪切模量比和阻尼比非线性曲线的变化规律和模式。对低温共振柱仪试验技术进行研究,结果显示,采用常温试验方法进行低温共振柱试验,会导致结果离散过大,通过试验确定围压介质、冻结时间等试验条件和参数。同时,采用更符合客观实际的围压、固结和冻结方式,以粉土为样本,在室温和不同负温下进行对比试验。结果表明:负温对土的初始模量和剪切模量比影响显著,0℃^-4.0℃为敏感段,-4.0℃后为平稳段;敏感段内,随负温增加,初始剪切模量呈Boltzmann函数形式急速增加,参考剪应变则呈Boltzmann函数形式迅速下降,平稳段上,二者随负温增加分别平稳上升和下降;负温下阻尼比曲线在剪应变小于一定值时高于常温曲线,而在大于该应变时常温试验曲线则超过负温曲线;负温对最大阻尼比有较大影响,随负温增大,最大阻尼比呈指数形式降低。该试验采用专门的低温共振柱仪完成,围压、固结和冻结条件更接近客观实际,得到的负温对土动剪切模量阻尼比的影响模式更真实可靠,可为季冻土区抗震规范中设计谱修正以及季冻土区重大工程抗震设计中获得合理地震动输入提供依据。