北山花岗岩热粘弹性流变特性分析

北山花岗岩热粘弹性流变特性分析

一、北山花岗岩热粘弹性流变特性分析(论文文献综述)

庞帆[1](2021)在《加载速率对丁字形裂隙岩体力学特性影响的试验研究》文中提出岩体中存在着不同倾角、数量、交叉方式的裂隙,在外力作用下会诱发边坡滑坡,硐室坍塌,采场冒顶等灾害。裂隙岩体的力学与能量特性的研究对各种裂隙岩体工程的安全与稳定性评价有现实指导价值,裂隙岩体研究也成为当前岩石力学方面的热点课题之一。本文开展了单轴压缩试验和单轴逐级循环加卸载试验,揭示了裂隙角度和加载速率等因素对丁字形裂隙岩体的静、动态力学与能量特性的影响规律,并基于能量耗散系数法研究了裂隙岩体渐进破坏过程中的强度特征,提出了丁字形裂隙岩体的屈服强度确定方法。研究结果如下:(1)研究了丁字形裂隙岩体的静力学特性,结果表明:主裂隙倾角为0°时,随着次裂隙夹角的增大,丁字形裂隙岩体的峰值强度、弹性模量、破坏应变呈现出增大的现象;而当主裂隙倾角为45°和90°时,随着次裂隙夹角的增大,丁字形裂隙岩体的峰值强度、弹性模量、破坏应变呈现出减小的趋势。加载速率的增加使得丁字形裂隙岩体的峰值强度、弹性模量性质得到加强,破坏应变性质发生弱化。(2)主裂隙倾角为0°时,随着次裂隙夹角的增加,丁字形裂隙岩体峰值点的总能量、弹性应变能、耗散能、弹性能量比增加,而耗散能量比减小;主裂隙倾角为45°和90°时,随着次裂隙夹角的增加,丁字形裂隙岩体峰值点的总能量、弹性应变能、耗散能、耗散能量比减少,弹性能量比增加。随着加载速率的增加,丁字形裂隙岩体峰值点处的总能量、弹性能与弹性能量比增加,而耗散能与耗散能量比减小。(3)定义了能量耗散系数,研究了能量耗散系数的演化规律,提出了裂隙岩体渐进破坏过程中屈服强度的确定方法,并与传统的方法-裂纹体积应变法相比较,验证了该方法的准确性和合理性。此外,建立关于能量耗散系数的岩爆倾向性判据,预测了丁字形裂隙岩体试样的岩爆可能性。(4)研究了丁字形裂隙岩体的动力学特性,结果表明:随着加载速率的增加,丁字形裂隙岩体的动峰值强度、动弹性模量、动静峰值强度比增大,而动静弹性模量比却减小;处于低加载速率时,试样的动峰值强度小于静峰值强度,而动弹性模量均大于静弹性模量在本文的加载速率区间。(5)研究了不同应变比、加载速率、裂隙角度下丁字形裂隙岩体的动态能量特性,得出:随着应变比的增加,滞回环面积呈幂函数式增加,阻尼比先减小后增大,阻尼系数增加;随着加载速率的增加,滞回环面积、阻尼比、阻尼系数增大;丁字形裂隙岩体主裂隙倾角为0°和45°时,随着次裂隙夹角增加,滞回环面积、阻尼比、阻尼系数增加,当丁字形裂隙岩体主裂隙倾角为90°时,随着次裂隙夹角增加,滞回环面积、阻尼比、阻尼系数降低。

杨建军[2](2021)在《断层破碎带软岩巷道渗流-流变特性及支护技术研究》文中研究表明

陈恒[3](2021)在《层理页岩静动态损伤本构模型研究》文中指出

邓丁[4](2021)在《高地应力下巷道爆破开挖卸荷效应围岩损伤研究》文中指出

田鑫[5](2021)在《离子型稀土原地浸矿侵蚀作用下花岗岩蠕变特性研究》文中研究说明蠕变特性是预估岩石长期失效性质的重要依据。离子型稀土原地浸矿过程中,底板基岩长期受到浸矿母液的侵蚀,势必导致其相关工程属性发生复杂的变化,尤其包括以长期强度为代表的一系列蠕变力学特性。这些未知的变化将有可能为后续稀土矿山地质环境治理及土地综合利用等工程埋下安全隐患。本文以国家自然科学基金项目“浸矿侵蚀作用下离子型稀土矿床基岩宏细观劣化机制研究”(No.51764014)为依托,以花岗岩(离子型稀土矿基岩)为研究对象,通过室内基岩浸矿侵蚀模拟试验、单轴压缩与蠕变试验、核磁共振与电镜扫描等手段,系统分析了不同浸矿历时岩样的基本物理力学性质和细观结构演化规律,进而探讨了不同浸矿历时岩样的相关蠕变特性,尝试建立了浸矿侵蚀作用下离子型稀土矿床基岩的改进西原体蠕变模型,并利用单轴与蠕变声发射特征变化规律加以验证。主要研究结论如下:(1)浸矿初期岩样的波速与质量表现为下降趋势,至15天左右达到最低值后开始回升。到浸矿30天左右直至浸矿后期,回升趋势基本趋于平缓。孔隙度在整个浸矿历时周期则呈现出与之相反的变化规律。单轴抗压强度的变化规律与波速和质量的变化规律较为一致,但弹性模量的变化规律则显现出一定滞后性,其最低值出现在浸矿30天左右后开始回升,直至45天左右逐渐趋于平缓。浸矿侵蚀作用下,岩样的裂纹稳定发展阶段与非稳定发展阶段持续应力占比明显,破坏形式总体呈现出由脆性向塑性逐渐转化的趋势,细观结构形貌上也同步表现出较为一致的溶蚀变化规律。(2)在蠕变特性方面,岩样的稳定蠕变速率随浸矿历时明显增加,进入等速蠕变阶段所需的时间随浸矿历时不断减少。分别采用过渡蠕变法、等时应力-应变法和改进稳态蠕变速率法获取了浸矿侵蚀作用下岩样的长期强度,结果表明改进稳态蠕变速率法与等时应力-应变曲线法获取的长期强度较为一致,其演化规律与前期研究结果也基本相符。浸矿侵蚀作用下岩样的蠕变破坏形式主要表现为剪切破坏,细观结构形貌特征较单轴压缩试验溶蚀碎裂程度有所加剧。(3)基于不同浸矿历时岩样的蠕变试验结果,尝试建立了浸矿侵蚀作用下离子型稀土矿床基岩的改进西原体蠕变模型。其中,开尔文体模型中弹性元件E1受浸矿侵蚀作用较为明显,与浸矿时间有关的拟合系数M值呈现出先减小再上升后平缓的趋势,与蠕变试验得到的长期强度变化规律较为一致。该模型基本能够较为全面地反映出不同浸矿历时离子型稀土基岩岩样的蠕变特性。(4)基于单轴与蠕变声发射试验,分析了不同浸矿历时岩样破坏过程的声发射特征。浸矿侵蚀作用下岩样的单轴声发射振铃计数与能量均大幅度增加,进入相对平静期时所对应的应力百分比逐渐增大,且持续时间有所减少;浸矿侵蚀作用下岩样的蠕变声发射振铃计数、事件数与能量则呈现先下降再上升后平缓的发展趋势。引入分形理论,计算了不同浸矿历时岩样加速蠕变阶段的能量分形维数D值,其变化规律整体表现为先下降后出现反复波动,并在临近破坏时降至最小值,此后能量有序度开始持续增加。以上特征可为进一步探明浸矿侵蚀作用下离子型稀土矿基岩蠕变破坏前兆提供参考。

林韩祥[6](2021)在《深部隧洞不同含水率岩石蠕变性质研究及其工程应用》文中研究说明改革开放以来,我国经济驶入飞速发展的快车道。我国的基础设施建设、工程施工技术也迎来了空前发展的黄金期。水利水电、交通运输、矿产能源开发和核废料处置等地下工程已进入千米以上深度并有向更深岩层发展之趋势。伴随着地下工程开挖深度的大幅增加,复杂的地质赋存环境和岩层性质致使深部隧洞易产生突水、突泥、塌方、冒顶等一系列灾害事故。此外,地下工程的施工开挖过程会对围岩造成扰动并使地下水的渗流路径大大增加,最终造成围岩含水状态发生改变。含水率是影响深部岩体时效变形特性的重要因素之一。为了揭示含水率对具有流变特性的深部软弱围岩力学机制的影响,本文以滇中引水香炉山隧洞工程为研究背景,通过蠕变试验、理论分析和数值模拟等方法系统研究了含水率对深部隧洞泥质粉砂岩蠕变力特性的影响规律,在此基础上建立了考虑含水率影响的非线性粘弹塑性模型(NVEPW模型),还进一步依托FLAC3D平台编制了非线性流变计算程序。最终,通过数值计算获得了对工程具有指导意义的建议和结论。本文主要研究成果如下:(1)针对香炉山隧洞泥质粉砂岩开展了弹性波波速测试试验、含水率测试试验、单轴三轴压缩试验等室内物理力学试验,得到了泥质粉砂岩的基本物理力学参数和水理性参数。以三轴压缩试验的结果为基础,进行了不同含水率下泥质粉砂岩分级加载三轴蠕变试验并获得了蠕变曲线。通过对泥质粉砂岩蠕变应变、蠕变速率、长期强度和蠕变破坏形态的系统分析,总结了含水率对泥质粉砂岩蠕变力学特性的影响规律。(2)以不同含水率下泥质粉砂岩蠕变试验结果为基础进行蠕变模型辨识:为表征含水率对泥质粉砂岩蠕变力学特性的影响规律,引入开关元件和随含水率变化的粘弹性模量对Burgers模型进行修正;为表征随含水率增大泥质粉砂岩加速蠕变阶段“脆-延”转化特性,在修正Burgers模型的基础上串联一个非线性粘塑性体。最终得到了考虑含水率影响的非线性粘弹塑性模型(NVEPW模型),该模型能够有效反映不同含水状态下泥质粉砂岩的减速、等速和加速蠕变特性。(3)对(2)中提出的NVEPW模型的本构方程、蠕变方程、松弛方程进行了详细的数学推导,还进一步导出了三维应力状态下的蠕变方程和中心差分格式。以FLAC3D二次开发接口为基础,在Visual Studio 2010开发平台编制了 userNVEPW模型的动态链接库文件,通过算例验证了 NVEPW模型计算程序的可靠性。(4)依托滇中引水香炉山隧洞典型洞段建立了数值计算模型,对模型开展了施工开挖过程的流变数值计算,获得了不同含水率下隧洞围岩蠕变、应力和塑性区的时效变化规律,提出了对工程施工安全具有指导意义的建议和研究结论。

张磊涛[7](2020)在《冻融环境下砂岩蠕变特性及其模型研究》文中研究说明为探究寒区工程在冻融循环和长期荷载共同作用下的变形特性,本文以陕西红砂岩为研究对象,进行不同冻融循环条件下的电镜扫描、常规三轴压缩及三轴分级加卸载蠕变试验。研究冻融循环对岩石细观结构、力学特性及蠕变特性的影响。建立冻融环境下红砂岩冻融-损伤蠕变模型。本文主要研究如下:(1)对饱和红砂岩进行冻融循环及电镜扫描试验,研究冻融循环次数对岩石纵波波速、损伤演化及细观结构的影响规律。试验结果表明:随着冻融循环次数的增加岩样纵波波速呈指数型降低,而冻融损伤变量、岩石内部孔隙平均长度及平均面积却呈指数型增长。(2)开展不同冻融循环作用后的红砂岩常规三轴压缩试验,研究冻融循环及围压对岩石力学特性及变形特性的影响。结果表明:随着冻融循环次数的增加,岩石三轴抗压强度及弹性模量呈指数型减小,而峰值应变却呈指数型增加;围压对岩石弹性模量的影响与冻融次数有关。冻融次数较少时,弹性模量随围压的增长呈线性增加,而冻融次数较多时却呈指数型增长;岩石三轴抗压强度随围压的增加呈指数型增长。(3)采用TAW-1000微机控制岩石三轴蠕变试验机,对不同冻融循环条件下的红砂岩进行三轴分级加卸载蠕变试验,研究冻融循环及围压对红砂岩蠕变特性的影响。冻融循环及围压对红砂岩蠕变变形的影响与加载应力水平有关。低应力水平时,岩石总蠕应变随冻融次数及围压的增加近似线性缓慢增长;而应力水平较高时则呈非线性增长,以第四级加载应力水平(70%σc)为分界点;岩石稳态蠕变速率受冻融循环及围压的影响较大。稳态蠕变速率随冻融循环次数的增加呈指数型增长,而随围压的增加呈线性增长。岩石长期强度随冻融循环次数的增加近似线性下降。提出岩石长期强度比λ,并对不同冻融循环条件下红砂岩长期强度比进行计算。(4)根据红砂岩蠕变试验结果,建立考虑冻融循环作用影响及蠕变损伤的冻融-损伤蠕变模型,并推导模型的一维及三维蠕变本构方程;对模型进行参数识别及拟合,理论值与试验值吻合较好;分析了冻融循环对模型参数的影响规律。

闻敏杰[8](2020)在《土-衬砌系统的热(水)力耦合动力响应》文中指出衬砌结构作为地下工程重要的支护结构,应用于热力管道、城市地铁、石油和天然气运输管道以及海底隧道,这些地下结构常受到高温、冲击等作用。因此,各种热源、力源引起的土-衬砌系统热弹性动力响应备受关注。目前关于土-衬砌系统的热力耦合和热水力耦合动力响应的研究鲜有涉及。本文考虑土与衬砌的相互作用,研究了热力耦合作用下弹性土-衬砌系统的热弹性动力响应、深埋圆形隧道衬砌-土系统的热扩散效应、饱和土-圆形衬砌系统的热水力耦合响应、变温荷载作用下岩土(衬砌)材料变形特征和热物性以及热物性与温度相关的饱和土中衬砌隧道热水力耦合动力响应。主要内容如下:1.考虑土与衬砌结构界面的热接触阻力,根据热接触模型和弹性波反射与透射原理,建立了土与衬砌界面非连续接触模型。将土与衬砌视为热弹性介质,基于Lord-Shulman(L-S)模型,研究了弹性土-衬砌系统的热力耦合动力响应。采用Laplace变换及其逆变换,在时域内得到了衬砌-土系统的动力响应解答。考察了接触热阻、弹性波阻抗比、热传导系数和比热对系统动力响应的影响。2.采用解析方法研究了深埋圆形隧洞衬砌-土系统的热扩散效应。将土体和衬砌视为均匀弹性介质,基于广义热扩散理论和经典热弹性理论,利用Laplace变换和Helmholtz分解求得了土-衬砌系统的热弹性动力响应。利用连续性边界条件,采用Laplace逆变换得到了相应的数值解。研究了衬砌和土物性和几何参数对热、力和化学耦合下系统的温度梯度、位移、应力和化学势的影响规律。3.采用解析方法研究了热源和力源共同作用下饱和土中圆形衬砌隧道的热水力耦合动力响应。基于分数阶热弹性理论,利用运动方程、流体平衡方程和热传导方程,建立了完全耦合的具有时间分数阶的热水力动力模型。将土和衬砌分别视为饱和多孔热弹性介质和热弹性壳体,采用微分算子分解法和Laplace变换,求得了温度增量、位移、应力和孔隙水压力的表达式。考察了分数阶参数对系统响应的影响,且与无衬砌的计算结果进行了对比。4.将衬砌和土分别视为柔性多孔材料和饱和多孔介质,基于完全耦合的热水力耦合动力模型,研究热、内水压力作用下饱和土中半封闭圆形隧道的热-水-力耦合响应。采用Laplace变换,得到饱和土的温度增量、位移、孔隙水压力和应力。考虑隧道衬砌的渗透性,利用Darcy定律建立部分透水边界条件。通过引入与孔隙流体体积分数相关的应力系数,建立应力协调边界条件,确定未知数的表达式。利用Laplace逆变换Crump反演法得到相应的数值解。在此基础上,进行数值结果分析和讨论。5.利用工业相机实时采集了3种典型隧道衬砌-岩土材料(混凝土、花岗岩和粘土)在变温过程(20℃-200℃)中的热变形图像,通过数字图像相关法计算获得了上述三类材料在变温作用下的热变形信息,研究了变温作用下隧道衬砌-岩土材料的热变形特征,得到了热物性参数(热膨胀系数)随温度的变化规律,采用最小二乘法拟合获得了热膨胀系数与温度的函数关系式。6.考虑热物性与温度的相关性,研究了热源作用下饱和土中圆形衬砌隧道的热水力耦合动力响应。假定热物性参数与温度增量呈线性函数关系,建立了考虑热传导变化的热水力耦合动力模型。将土和衬砌结构分别视为饱和多孔热弹性介质和热弹性介质,采用Kirchhoff和Laplace变换得到了饱和土-衬砌系统响应的时域解。采用Laplace逆变换得到了相应的数值解。利用非连续性边界条件,确定了待定系数的表达式。考察了土与衬砌的热物性系数比、弹性波阻抗比及刚度和阻尼对系统响应的影响。

李松[9](2019)在《高地应力环境下炭质板岩流变力学特性与硐室围岩大变形控制》文中研究表明随着基础设施建设的发展,高速公路和铁路不断向西部山区发展,高海拔地区山岭隧道围岩大变形问题变得常见,围岩发生大变形是与岩体本身岩性、地质赋存条件和地应力条件等因素有关的复杂力学行为,复杂的地下环境给研究工作带来困难,对隧道围岩大变形力学规律及其支护措施的研究目前仍具有重要意义。论文以丽香铁路长坪隧道炭质板岩地层围岩大变形为背景,开展炭质板岩物理力学试验和高围压条件下的加卸载流变力学试验,构建与炭质板岩蠕变特性相适应的硬化损伤蠕变模型,对蠕变模型进行FLAC3D二次开发,并结合长坪隧道围岩大变形处置试验监测结果进行支护方案优化和围岩长期稳定性数值分析,论文的主要研究工作如下:(1)设置0MPa、10MPa、20MPa、30MPa、40MPa五种不同围压,分别对干燥和饱和炭质板岩试样进行三轴压缩强度试验,分析试样的应力应变曲线特征,并分析饱水条件和围压条件对试样的弹性模量、泊松比、摩擦角和粘聚力等力学参数的影响。对干燥和饱和炭质板岩试样进行巴西劈裂试验,获取干燥和饱和试样的抗拉强度。分别对炭质板岩饱和试样进行单轴和40MPa围压条件下的循环加卸载试验,获取不同应力水平下试样的弹性模量和塑性应变的变化规律。(2)设置0MPa、20MPa、40MPa三种不同围压,对炭质板岩饱和试样分别进行分级加载和分级加卸载流变试验,分析不同应力水平下试样的蠕变和蠕变速率发展规律。对加卸载流变曲线进行应变分离,分析不同应力水平下试样的弹塑性应变和粘弹塑性应变的变化规律,进一步结合等时应力应变曲线建立相适应的非线性硬化损伤蠕变模型。基于蠕变模型的本构方程推导一维蠕变方程,并引入屈服函数进一步推导其三维蠕变方程,通过origin对蠕变模型进行参数辨识,验证蠕变模型的适用性,并进一步分析不同参数对模型的蠕变、蠕变速率和加速蠕变的影响规律。(3)依据流变试验所建立的蠕变模型,基于FLAC3D中的CVISC模型构建相对应的非线性硬化损伤蠕变模型-HDCVISC,通过设置三重应力面建立蠕变下限、长期强度和强度的关系,推导不同应力状态下的三维蠕变差分方程,在Visual Studio 2010 C++开发环境下,对HDCVISC模型进行二次开发,并利用HDCVISC模型进行三轴压缩蠕变数值模拟试验,对比室内试验蠕变曲线和模拟蠕变曲线,验证HDCVISC模型二次开发的有效性,同时进一步分析模型对损伤变量和弹塑性状态的响应效果。(4)针对依托工程长坪隧道现场施工中发生的围岩大变形及支护结构破坏情况,分析围岩大变形产生的原因,并对长坪隧道斜井工区大变形试验段进行围岩位移和支护结构应力监测,同时利用发明的孔隙水压力装置对衬砌水压力进行监测,分析大变形支护方案对围岩位移控制的效果,并结合监测结果分析大变形试验段的围岩压力分布和支护结构受力特点,据此提出相应的设计和施工改进措施。(5)进行隧道衬砌混凝土氯盐侵蚀试验,获取混凝土抗压强度与侵蚀时间的变化规律,建立能反映混凝土侵蚀时效的CEMC模型,并对CEMC模型进行FLAC3D二次开发。根据依托工程建立长坪隧道数值模型,通过数值模拟分析原支护方案和大变形支护方案的不足,并模拟分析钢纤维混凝土(SFRC)衬砌材料和断面参数优化对围岩位移的控制效果。利用CEMC模型对隧道支护结构的长期稳定性进行模拟分析,分析钢纤维混凝土(SFRC)的侵蚀效应和地下水的渗流效应对支护结构安全和围岩长期稳定性的影响。

胡波[10](2019)在《高温后砂岩流变力学特性及渗透演化规律研究》文中认为深部地下资源开采和空间利用,诸如煤炭和金属矿物资源开采、地热能开采、核废料地下处置和地下煤气化等工程逐渐成为采矿和岩土工程领域的研究热点和难点。目前主要面临的巨大挑战来自于深部高地应力、高温环境以及不连续结构面对岩石工程长期稳定性以及渗透性的影响。因此,探究这些因素对岩石的长期力学行为的影响规律和内在机制具有十分重要的理论价值和实践意义,故而有必要开展高应力、高温和裂隙对岩石流变力学特性和渗透性影响的基础研究。此外,基于试验规律的数值模拟和理论模型为预测岩石工程长期稳定性提供了巨大便利。鉴于此,本文采用室内试验研究、数值模拟和理论分析的手段对高温作用后砂岩和含不同倾角初始裂隙砂岩的流变力学特性以及流变过程中渗透率的演化特征进行了研究。建立了考虑温度和裂隙倾角影响的非线性弹-粘-塑性流变损伤模型,基于孔隙度和应力与渗透率的理论模型建立了流变-渗透率关系,最后基于试验结果对提出的理论模型进行了验证。主要研究内容和成果如下:(1)对不同高温作用后的砂岩进行了拉伸强度、断裂韧度、单轴和三轴压缩强度及渗透率测试试验,分析了高温对砂岩基本变形和强度参数以及破坏模式的影响规律并得到了定量关系,从微观结构变化及矿物组分变化角度解释了高温作用机理,还对完整砂岩和预制不同初始倾角的单裂隙砂岩进行了单轴、三轴压缩和渗透试验,得到了围压和裂隙倾角对砂岩变形、强度和破坏的影响规律及定量关系。(2)采用三轴流变仪对高温作用后的砂岩和含不同倾角预制裂隙砂岩进行了总时长近220天的分级加载和循环加卸载流变-渗透试验,对比了不同加载方式下砂岩的蠕变特征,分离了瞬时弹性、瞬时塑性、粘弹性和粘塑性变形,获得了温度、应力、裂隙倾角对砂岩流变特性的影响规律及相关定量关系,探讨了流变过程中渗透率演化趋势。(3)基于高温后砂岩和裂隙砂岩的常规三轴压缩和流变压缩试验结果,采用颗粒流离散元程序模拟了试样变形、强度和破坏特征,得到了细观接触模型参数和宏观力学参数的定量关系。(4)基于循环加卸载流变试验分离的不同类型应变提出了可以描述相应变形的非线性流变模型,提出的基于应变能的流变损伤模型可以描述加速流变,利用有效应力原理和应变等效原理提出了考虑初始裂隙倾角影响的流变模型,分析了高温对流变模型参数的影响规律并提出考虑高温影响的非线性流变损伤模型,最后,基于孔隙度和应力与渗透率的关系,建立了流变-渗透率模型并对提出的模型进行了验证。该论文有图132幅,表34个,参考文献281篇。

二、北山花岗岩热粘弹性流变特性分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、北山花岗岩热粘弹性流变特性分析(论文提纲范文)

(1)加载速率对丁字形裂隙岩体力学特性影响的试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 裂隙岩体研究现状
        1.2.2 岩石渐进破坏中特征应力研究现状
        1.2.3 岩体动态力学与能量特性研究现状
    1.3 研究内容与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 创新点
        1.3.3 技术路线
2 样品制备和试验方法
    2.1 样品制备
        2.1.1 相似材料的选取原则
        2.1.2 本文选取的类岩石材料
        2.1.3 试样的制备
    2.2 试验仪器
        2.2.1 试验仪器功能概述
        2.2.2 试验数据的记录与处理
    2.3 试验方案
        2.3.1 单轴压缩试验
        2.3.2 单轴分级加卸载试验
    2.4 动弹模和阻尼参数的计算
    2.5 小结
3 不同加载速率下丁字形裂隙岩体静态力学特性
    3.1 丁字形裂隙岩体力学特性分析
        3.1.1 丁字形裂隙岩体应力应变曲线分析
        3.1.2 丁字形裂隙岩体峰值强度特性分析
        3.1.3 丁字形裂隙岩体弹性模量特性分析
        3.1.4 丁字形裂隙岩体破坏应变特性分析
    3.2 丁字形裂隙岩体力学损伤特性分析
        3.2.1 丁字形裂隙岩体强度损伤特性分析
        3.2.2 丁字形裂隙岩体变形损伤特性分析
    3.3 小结
4 不同加载速率下丁字形裂隙岩体静态能量特性
    4.1 能量演化特性
        4.1.1 能量的计算方法
        4.1.2 丁字形裂隙岩体变形过程中的能量变化
    4.2 峰值点处能量演化特征分析
        4.2.1 丁字形裂隙岩体总能量特性分析
        4.2.2 丁字形裂隙岩体弹性能特性分析
        4.2.3 丁字形裂隙岩体耗散能特性分析
    4.3 丁字形裂隙试样峰值处能量比特性分析
        4.3.1 弹性能量比特性分析
        4.3.2 耗散能量比特性分析
    4.4 基于能量耗散系数确定特征应力
        4.4.1 耗散能系数演化曲线
        4.4.2 传统方法与能量耗散法的对比
        4.4.3 特征应力变化规律
    4.5 基于能量耗散系数的岩爆倾向性判据
    4.6 小结
5 不同加载速率下丁字形裂隙岩体动态力学特性与能量特征研究
    5.1 动应力应变曲线变化特性
    5.2 动态强度演化特性
        5.2.1 动态峰值强度分析
        5.2.2 动静峰值强度比分析
    5.3 动弹性模量演化特性
        5.3.1 不同应变比下动弹性模量演化规律分析
        5.3.2 不同循环加载速率下动弹性模量演化规律分析
        5.3.3 不同裂隙夹角下动弹性模量演化规律分析
        5.3.4 动静弹性模量比分析
    5.4 滞回环面积演化特性
        5.4.1 不同应变比下滞回环面积演化规律分析
        5.4.2 不同循环加载速率下滞回环面积演化规律分析
        5.4.3 不同裂隙夹角下滞回环面积演化规律分析
    5.5 阻尼比演化特性
        5.5.1 不同应变比下阻尼比演化规律分析
        5.5.2 不同循环加载速率下阻尼比演化规律分析
        5.5.3 不同裂隙夹角下阻尼比演化规律分析
    5.6 阻尼系数演化特性
        5.6.1 不同应变比下阻尼系数演化规律分析
        5.6.2 不同循环加载速率下阻尼系数演化规律分析
        5.6.3 不同裂隙夹角下阻尼系数演化规律分析
    5.7 小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献

(5)离子型稀土原地浸矿侵蚀作用下花岗岩蠕变特性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 岩石蠕变力学试验研究
        1.2.2 岩石非线性蠕变模型
        1.2.3 岩石蠕变声发射研究
    1.3 主要研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 不同浸矿历时花岗岩宏细观物理力学特性演化规律
    2.1 浸矿侵蚀下基岩室内模拟试验
        2.1.1 基岩取样
        2.1.2 岩样制备
        2.1.3 试验方案
        2.1.4 浸矿母液的pH变化
    2.2 浸矿侵蚀下岩样物理力学测试
        2.2.1 岩样波速、孔隙度与质量测试
        2.2.2 测试结果分析
    2.3 浸矿侵蚀下岩样宏观力学特性
        2.3.1 试验仪器介绍
        2.3.2 不同浸矿历时岩样的单轴抗压强度
        2.3.3 不同浸矿历时岩样特征应力区间的判定
        2.3.4 单轴压缩破坏形式
    2.4 浸矿侵蚀下岩样细观特征
    2.5 本章小结
第三章 不同浸矿历时花岗岩蠕变特性演化规律
    3.1 试验设备及试验过程
        3.1.1 试验设备
        3.1.2 试验方案
        3.1.3 试验过程概述
    3.2 试验结果分析
        3.2.1 岩样蠕变轴向应变-时间关系曲线
        3.2.2 不同浸矿历时岩样的蠕变全过程轴向应变-时间关系曲线
        3.2.3 不同浸矿历时岩样的各级应力轴向应变-时间关系曲线
    3.3 浸矿侵蚀下岩样蠕变速率分析
    3.4 浸矿侵蚀下岩样长期强度的确定
        3.4.1 过渡蠕变法
        3.4.2 等时应力-应变曲线法
        3.4.3 改进稳态蠕变速率法
        3.4.4 对比分析
    3.5 浸矿侵蚀下岩样蠕变破坏形式
    3.6 浸矿侵蚀下岩样蠕变细观特征
    3.7 本章小结
第四章 浸矿侵蚀下花岗岩改进西原体蠕变模型
    4.1 非线性蠕变方程的建立
    4.2 西原体模型的元件组成
    4.3 改进西原体模型的建立
    4.4 改进西原体模型的曲线拟合和参数识别
        4.4.1 改进西原体模型的曲线拟合
        4.4.2 改进西原体模型参数识别
    4.5 本章小结
第五章 不同浸矿历时花岗岩声发射特征试验研究
    5.1 声发射基本参数
    5.2 不同浸矿历时岩样单轴声发射特征分析
    5.3 不同浸矿历时岩样蠕变声发射特征分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果

(6)深部隧洞不同含水率岩石蠕变性质研究及其工程应用(论文提纲范文)

符号说明
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地下工程流变试验
        1.2.2 地下工程流变理论
        1.2.3 地下工程流变数值分析
        1.2.4 水对岩石力学及蠕变性质的影响
    1.3 研究内容、创新点和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 创新点
        1.3.3 技术路线
第2章 不同含水率泥质粉砂岩的蠕变力学试验
    2.1 泥质粉砂岩基本物理力学试验
        2.1.1 岩性特征与试件制取
        2.1.2 弹性波波速测试
        2.1.3 含水率测试
        2.1.4 三轴压缩试验
    2.2 不同含水率泥质粉砂岩蠕变试验
        2.2.1 蠕变试验方案
        2.2.2 泥质粉砂岩蠕变试验曲线
        2.2.3 含水率对泥质粉砂岩蠕变应变的影响
        2.2.4 含水率对泥质粉砂岩蠕变速率的影响
        2.2.5 含水率对泥质粉砂岩长期强度的影响
        2.2.6 不同含水率泥质粉砂岩蠕变破坏形态分析
    2.3 本章小结
第3章 考虑含水率影响的非线性粘弹塑性模型
    3.1 蠕变模型辨识
    3.2 NVEPW模型的本构方程
        3.2.1 NVEPW模型的一维蠕变方程
        3.2.2 NVEPW模型蠕变指数对加速蠕变特性的影响
        3.2.3 NVEPW模型的松弛方程
        3.2.4 NVEPW模型的三维蠕变方程
    3.3 蠕变力学参数反演
    3.4 本章小结
第4章 考虑含水率影响的非线性粘弹塑性模型计算程序
    4.1 非线性流变程序编制原理
    4.2 流变计算程序的开发流程
    4.3 计算程序算例验证
    4.4 本章小结
第5章 工程应用
    5.1 工程概况
    5.2 数值计算模型
        5.2.1 计算范围与网格剖分
        5.2.2 本构模型和边界条件
        5.2.3 数值模拟工况
    5.3 数值模拟计算结果分析
        5.3.1 不同含水率下围岩位移场时效变化规律
        5.3.2 不同含水率下围岩应力场时效变化规律
        5.3.3 不同含水率下围岩塑性区时效变化规律
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间参与的项目以及研究成果
致谢
学位论文评阅及答辩情况表

(7)冻融环境下砂岩蠕变特性及其模型研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 岩石冻融损伤研究现状
        1.2.2 温度及水环境下岩石蠕变特性研究现状
        1.2.3 岩石蠕变模型研究现状
    1.3 主要研究内容及技术路线
        1.3.1 本文主要研究内容
        1.3.2 技术路线
2 冻融环境下红砂岩损伤特性研究
    2.1 冻融循环试验概况
        2.1.1 岩样制备
        2.1.2 冻融循环试验方案
    2.2 冻融环境下红砂岩损伤演化规律
        2.2.1 冻融循环对红砂岩质量、波速的影响
        2.2.2 冻融损伤变量与循环次数的关系
    2.3 冻融循环对红砂岩细观结构的影响
    2.4 本章小结
3 冻融环境下红砂岩常规三轴力学特性研究
    3.1 常规三轴压缩试验概况
        3.1.1 试验仪器
        3.1.2 试验方案及流程
    3.2 常规三轴压缩试验结果分析
        3.2.1 冻融循环及围压对红砂岩变形特性的影响
        3.2.2 冻融循环及围压对红砂岩弹性模量的影响
        3.2.3 冻融循环及围压对红砂岩三轴抗压强度的影响
    3.3 红砂岩常规三轴破坏模式
    3.4 本章小结
4 冻融环境下红砂岩三轴蠕变特性研究
    4.1 分级加卸载蠕变试验概况
        4.1.1 试验仪器
        4.1.2 试验方案及流程
    4.2 分级加卸载蠕变数据处理方法及试验结果
        4.2.1 分级加卸载蠕变数据处理方法
        4.2.2 分级加卸载蠕变试验结果
    4.3 冻融循环对红砂岩蠕变特性的影响
        4.3.1 冻融循环对红砂岩瞬时变形的影响
        4.3.2 冻融循环对红砂岩蠕变变形的影响
        4.3.3 冻融循环对岩石蠕变速率的影响
    4.4 围压对红砂岩蠕变特性的影响
        4.4.1 围压对瞬时变形特性的影响
        4.4.2 围压对蠕变变形的影响
        4.4.3 围压对岩石蠕变速率的影响
    4.5 冻融循环对红砂岩长期强度的影响
    4.6 红砂岩加卸载蠕变破坏模式
    4.7 本章小结
5 红砂岩冻融-损伤蠕变模型研究
    5.1 冻融-损伤蠕变本构模型的构建
        5.1.1 考虑冻融作用及蠕变损伤的非线性粘性元件
        5.1.2 冻融-损伤蠕变模型的建立
    5.2 冻融-损伤蠕变模型的蠕变本构方程
        5.2.1 一维应力状态下模型蠕变方程
        5.2.2 三维应力状态下模型蠕变方程
    5.3 冻融-损伤蠕变模型参数辨识及验证
    5.4 冻融循环对模型参数的影响
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(8)土-衬砌系统的热(水)力耦合动力响应(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 饱和土中衬砌隧道的动力响应研究
        1.2.2 单相介质及结构的热力耦合响应研究
        1.2.3 饱和土中结构热水力耦合模型及动力响应研究
        1.2.4 衬砌及围岩或土材料的温度试验研究
    1.3 本论文的主要研究内容及创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 创新点
第2章 热力耦合作用下单相土-衬砌系统的动力响应
    2.1 引言
    2.2 控制方程及求解
    2.3 非连续边界条件及求解
    2.4 数值结果及讨论
        2.4.1 对比分析
        2.4.2 无量纲热阻的影响
        2.4.3 弹性波阻抗比的影响
        2.4.4 衬砌与土热传导系数比的影响
        2.4.5 衬砌与土比热比的影响
    2.5 小结
第3章 深埋圆形隧道衬砌-土系统的热扩散效应
    3.1 引言
    3.2 数学模型与基本假定
    3.3 土体控制方程求解
    3.4 衬砌控制方程求解
    3.5 边界条件
    3.6 问题的理论退化解
        3.6.1 未考虑扩散效应的问题解答
        3.6.2 无衬砌问题解答
        3.6.3 与已有文献的计算结果对比
    3.7 数值结果分析
        3.7.1 对比分析
        3.7.2 参数分析
    3.8 小结
第4章 饱和土-圆形衬砌系统的热水力耦合动力响应
    4.1 引言
    4.2 数学模型
    4.3 饱和土控制方程及求解
    4.4 衬砌控制方程及求解
    4.5 数值结果及讨论
        4.5.1 对比分析
        4.5.2 分数阶参数对响应的影响
        4.5.3 温度和位移沿半径方向的分布规律
    4.6 小结
第5章 热水压力作用下饱和土中半封闭圆形隧道的热-水-力耦合响应
    5.1 引言
    5.2 数学模型
    5.3 饱和土的热-水-力耦合响应
    5.4 边界条件及求解
    5.5 问题的退化解
        5.5.1 内水压力的分布情况q(t)
        5.5.2 隧道边界的透水或不透水情况
    5.6 图形分析与讨论
        5.6.1 应力系数τ的影响
        5.6.2 相对渗透系数k_(sl)的影响
    5.7 小结
第6章 变温荷载作用下岩土(衬砌)材料的变形及热物性研究
    6.1 引言
    6.2 研究方法
        6.2.1 试件制作
        6.2.2 数字图像相关法介绍
        6.2.3 热变形测试系统
    6.3 试验过程
    6.4 结果分析
        6.4.1 混凝土热变形特征
        6.4.2 花岗岩热变形特征
        6.4.3 粘土热变形特征
        6.4.4 衬砌-岩土材料热膨胀系数
    6.5 数值模拟
        6.5.1 COMSOL MULTI-PHYSICS简介
        6.5.2 计算模型
        6.5.3 模拟过程
        6.5.4 模拟结果分析
    6.6 小结
第7章 温度相关物性对饱和土中衬砌结构热水力耦合响应的影响
    7.1 引言
    7.2 土体控制方程及求解
        7.2.1 土体控制方程
        7.2.2 控制方程求解
    7.3 衬砌控制方程及求解
    7.4 边界条件
    7.5 数值结果与讨论
        7.5.1 热弹性模型情况
        7.5.2 无衬砌结构情况
        7.5.3 热传导变化系数的影响
        7.5.4 界面的刚度和阻尼的影响
        7.5.5 界面的弹性波阻抗比的影响
    7.6 小结
第8章 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
参考文献
作者在攻读博士学位期间公开发表的论文
作者在攻读博士学位期间所做的项目
作者在攻读博士学位期间所写的教材
作者在攻读博士学位期间所写的专利
作者在攻读博士学位期间所获得的学术奖项
致谢

(9)高地应力环境下炭质板岩流变力学特性与硐室围岩大变形控制(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 岩石流变试验研究进展
    1.3 岩石流变本构关系及数值模型研究现状
        1.3.1 岩石流变本构关系研究现状
        1.3.2 蠕变数值模型二次开发研究现状
    1.4 隧道围岩大变形控制研究现状
    1.5 主要研究内容与研究路线
        1.5.1 主要研究内容
        1.5.2 研究路线
第二章 炭质板岩物理力学试验
    2.1 引言
    2.2 三轴压缩试验
        2.2.1 试样制备
        2.2.2 试验方案
        2.2.3 应力应变特征
        2.2.4 强度参数分析
        2.2.5 试样破坏形态
    2.3 巴西劈裂试验
        2.3.1 试验方案
        2.3.2 试验结果
    2.4 循环加卸载试验
        2.4.1 试验方案
        2.4.2 试验结果分析
    2.5 本章小结
第三章 炭质板岩流变力学试验及蠕变模型
    3.1 试验方案
    3.2 分级加载和分级加卸载流变试验
        3.2.1 分级加载蠕变试验
        3.2.2 分级加卸载蠕变试验
        3.2.3 应变分量分析
        3.2.4 等时应力-应变关系
    3.3 非线性蠕变模型与参数辨识
        3.3.1 蠕变模型的建立
        3.3.2 蠕变本构方程
        3.3.3 三维蠕变方程
        3.3.4 蠕变模型参数辨识
        3.3.5 参数影响规律分析
    3.4 本章小结
第四章 硬化损伤蠕变模型FLAC3D二次开发
    4.1 硬化损伤蠕变模型的差分形式
        4.1.1 FLAC3D蠕变模型的构建
        4.1.2 受力与变形一般表达式
        4.1.3 三维蠕变差分方程
        4.1.4 关于粘塑性应变和损伤变量
    4.2 HDCVISC模型FLAC3D二次开发
        4.2.1 FLAC3D二次开发的方法
        4.2.2 自定义模型编写过程
        4.2.3 核心程序
    4.3 模型验证
    4.4 本章小结
第五章 高地应力炭质板岩地下硐室围岩大变形控制
    5.1 工程概况
        5.1.1 水文地质条件
        5.1.2 原设计支护结构
        5.1.3 围岩大变形情况
    5.2 围岩大变形特征与成因分析
        5.2.1 围岩大变形特征
        5.2.2 围岩大变形成因
    5.3 围岩大变形处置试验
        5.3.1 试验段支护结构
        5.3.2 试验段施工监测方案
        5.3.3 位移监测结果分析
        5.3.4 应力监测结果分析
        5.3.5 试验效果评价与改进措施
    5.4 本章小结
第六章 高地应力炭质板岩地下硐室长期稳定性数值分析
    6.1 数值模拟方案
    6.2 模型建立
        6.2.1 CEMC模型开发
        6.2.2 隧道模型建立
        6.2.3 参数选取
    6.3 支护方案优化数值分析
        6.3.1 原支护方案数值分析
        6.3.2 大变形支护方案数值分析
        6.3.3 新型衬砌材料的应用分析
        6.3.4 断面参数的进一步分析
    6.4 长期稳定性分析
    6.5 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论与创新点
        7.1.1 主要结论
        7.1.2 论文创新点
    7.2 展望
参考文献
附录 A:攻读博士学位期间的科研成果
附录 B:HDCVISC模型核心程序
致谢

(10)高温后砂岩流变力学特性及渗透演化规律研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容及方法
2 高温后砂岩瞬时力学特性及渗透演化规律
    2.1 完整砂岩和预制裂隙砂岩试样制备方法
    2.2 试验设备及试验方法
    2.3 高温对拉伸强度的影响规律
    2.4 高温对断裂韧度K_(IC)的影响规律
    2.5 常温单裂隙砂岩常规三轴压缩试验结果分析
    2.6 高温作用后砂岩常规三轴压缩及渗透试验结果分析
    2.7 本章小结
3 砂岩三轴流变力学特性及渗透演化规律
    3.1 试验材料及方法
    3.2 考虑室温波动影响的数据修正方法
    3.3 弹-粘-塑性应变分离方法
    3.4 高温作用后砂岩分级加载流变-渗透试验结果分析
    3.5 高温作用后砂岩循环加卸载流变-渗透试验结果分析
    3.6 常温单裂隙砂岩循环加卸载流变-渗透试验结果分析
    3.7 本章小结
4 砂岩常规三轴和流变压缩力学行为的数值模拟
    4.1 PFC2D程序简介
    4.2 接触模型介绍
    4.3 高温作用后砂岩单轴及三轴压缩模拟
    4.4 常温单裂隙砂岩单轴及三轴压缩模拟
    4.5 砂岩三轴压缩流变力学行为模拟
    4.6 本章小结
5 砂岩非线性弹-粘-塑性流变损伤模型
    5.1 基本元件模型
    5.2 可恢复瞬时弹性及粘弹性变形模型
    5.3 不可恢复瞬时塑性及粘塑性变形模型
    5.4 考虑初始损伤和加速流变的损伤模型
    5.5 砂岩流变-渗透率模型
    5.6 模型验证
    5.7 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 本文创新点
    6.3 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

四、北山花岗岩热粘弹性流变特性分析(论文参考文献)

  • [1]加载速率对丁字形裂隙岩体力学特性影响的试验研究[D]. 庞帆. 西安理工大学, 2021(01)
  • [2]断层破碎带软岩巷道渗流-流变特性及支护技术研究[D]. 杨建军. 辽宁工程技术大学, 2021
  • [3]层理页岩静动态损伤本构模型研究[D]. 陈恒. 中国矿业大学, 2021
  • [4]高地应力下巷道爆破开挖卸荷效应围岩损伤研究[D]. 邓丁. 辽宁科技大学, 2021
  • [5]离子型稀土原地浸矿侵蚀作用下花岗岩蠕变特性研究[D]. 田鑫. 江西理工大学, 2021(01)
  • [6]深部隧洞不同含水率岩石蠕变性质研究及其工程应用[D]. 林韩祥. 山东大学, 2021
  • [7]冻融环境下砂岩蠕变特性及其模型研究[D]. 张磊涛. 西安科技大学, 2020(01)
  • [8]土-衬砌系统的热(水)力耦合动力响应[D]. 闻敏杰. 上海大学, 2020(02)
  • [9]高地应力环境下炭质板岩流变力学特性与硐室围岩大变形控制[D]. 李松. 湖南科技大学, 2019(04)
  • [10]高温后砂岩流变力学特性及渗透演化规律研究[D]. 胡波. 中国矿业大学, 2019(04)

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北山花岗岩热粘弹性流变特性分析
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