辽宁省高等学校优秀人才支持计划(LJQ2011030)
- 作品数：11 被引量：64H指数：6
- 相关作者：王学滨潘一山杜亚志张春野伍小林更多>>
- 相关机构：辽宁工程技术大学更多>>
- 发文基金：辽宁省高等学校优秀人才支持计划国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球矿业工程理学更多>>
- 基于实测剪切应力及局部应变的Ti-6Al-4V绝热剪切带的峰值温度估算被引量：2
- 2013年
- 认为试样表面的变形场出现不连续性不是绝热剪切带出现的标志,而是形变绝热剪切带进一步发展的结果;在计算绝热剪切带内部的峰值温度时应从局部剪切应变中扣除弹性应变,因为弹性应变不会对塑性功有所贡献。以动态扭转的Ti-6Al-4V试样(TA-50)为例,计算了绝热剪切带内部的峰值温度,其被划分为3部分:环境温度、均匀和非均匀变形引起的温度。在两种条件下(从局部剪切应变中扣除弹性应变与否),计算出的峰值温度分别为669和665℃,其在热回复和再结晶的温度范围之内,未达到相变的温度,比Liao及Duffy的理论计算值(630℃)要高。如果剪切应力-局部塑性剪切应变的关系不能完全确定,适当的近似是必要的。
- 王学滨
- 关键词：TI-6AL-4V绝热剪切带剪切弹性模量再结晶
- 考虑扩容的围岩局部破坏过程中声发射及能量释放的数值模拟被引量：1
- 2012年
- 本文模拟了巷道开挖之后,围岩发生局部破坏过程中的声发射及能量释放的演变规律,其中考虑了围岩的峰后扩容特性。介绍了FLAC中扩容角的引入方法,对于剪切而言,仅第3塑性主应变的增量才与扩容角有关。阐述了统计声发射及能量释放的方法,前者仅统计事件的数目,而后者可以考虑事件的大小。研究发现,扩容角的增加会使巷道围岩中的剪破坏单元数及所释放的能量提高;会使V形坑变大、变钝、变深,这是由于第3主应力与剪切带之间的夹角增加的结果。解释了设置固定的抗拉强度,单元却发生拉伸软化及释放拉伸应变能的原因。从与能量释放有关的量的演变规律中一般能发现V形坑式破坏的前兆,而从声发射数上则不然,这反映了统计事件大小的优势。如果将扩容角置零,会低估围岩的破坏范围及释放的能量,但是对于巷道围岩的再次平衡却是有利的。
- 王学滨张春野潘一山孙秀东
- 关键词：巷道声发射剪切带剪切破坏
- 基于DIC粗-细搜索方法的单向压缩砂样的侧向变形观测研究被引量：7
- 2013年
- 基于粒子群优化算法及Newton-Raphson迭代方法的数字图像相关粗-细搜索方法,该文观测了单向压缩砂样变形破坏过程中的变形场及侧向位移的分布及演变规律。该方法对于应变达到10%~15%时适用,对于位移的大小没有限制。研究发现,当载荷不大时,砂样的变形就变得不对称、不均匀,砂样一侧呈弧形,而另一侧呈S形。当狭窄的应变局部化带出现之后,在砂样两侧位于相同高度上,有的测点的水平方向位移发生了加速。位移矢量增量的演变经历了4个阶段：第1阶段为均匀的压缩变形阶段;在第2阶段,应变不均匀分布区内部的位移增量呈现连续的变化,属于非均匀的变形阶段;在第3阶段,应变局部化带两侧的点向相反的方向运动,而带内的位移增量基本向下;在第4阶段,应变局部化带一侧的点快速沿带发生错动,而另一侧的位移增量则不明显。随后,宏观剪切裂纹面马上形成。
- 王学滨杜亚志潘一山张春野
- 关键词：侧向位移非均匀性数字图像相关方法
- 大位移DIC方法及含孔洞砂土试样拉伸局部化带宽度观测被引量：6
- 2013年
- 对数字图像相关(DIC)方法进行相关搜索时,提出将Newton-Raphson(N-R)迭代方法与粒子群优化(PSO)算法相结合并交替使用.PSO算法使粒子在搜索区域内的位置不断地发生改变,这为N-R迭代方法提供了众多的初值,N-R迭代方法在迭代过程中对位移和应变不断地进行修正.研究了粒子的最大飞行速度对粒子搜索轨迹及搜索结果准确性的影响.研究发现,对于大位移点的搜索,搜索区域及粒子的飞行速度应较大.对含孔洞的砂土试样进行了单轴压缩实验.在对一系列散斑图进行相关搜索时,以前面的搜索确定的点的变形后坐标作为后面搜索时搜索区域的中心,在不同变形破坏阶段,计算了孔洞下方一小块区域内点的位移及应变增量,观察到压应力方向上的拉伸应变局部化带.当样本子区尺寸为17像素且测点间距为1—4像素时,局部化带宽度为1.2—1.6mm.
- 王学滨杜亚志潘一山顾路
- 关键词：数字图像相关方法粒子群优化单轴压缩
- 断层系统中危险断层识别的频次-能量方法及数值模拟被引量：8
- 2013年
- 断层系统中危险断层的确定对于地震及矿震等自然灾害的预防具有重要的实际意义.在过去通过编写FISH函数对FLAC-3D多方面二次开发的基础上,本文针对实验室尺度含4条断层的岩石标本,开展数值计算工作,阐明了标本在拉伸位移控制加载条件下,五个典型阶段(长期阶段、短期阶段、短临阶段、失稳阶段及失稳后阶段)能量释放的分布规律,统计了标本整体及各条断层上的频次-能量关系(其斜率的绝对值称之为b0值),并确定了断层系统中的危险断层.研究发现,在标本整体失稳之前,在一条长且平直的断层上b0值发生下降及缺失现象,即大事件集中出现或违反常规.本文的研究方法对于复杂断层系统中危险断层识别具有一定的参考价值.
- 王学滨顾路马冰吕家庆
- 关键词：断层系统数值模拟大事件
- 单向压缩砂土试样应变局部化带测量及影响因素分析被引量：2
- 2012年
- 【目的】研究各因素对单向压缩砂土试样应变局部化测量结果的影响,为岩土材料与剪切带相关问题的研究提供参考。【方法】利用基于牛顿-拉斐逊迭代及粒子群优化算法的数字图像相关方法,在单向压缩及应力控制加载条件下,对砂土试样的位移场和应变场进行观测,对直接计算得到的与通过对位移场微分得到的应变场的差异进行了比较,研究了子区尺寸及测点间距对计算结果的影响。【结果】欲得到分散性小的应变场结果,测点间距的取值应接近于子区尺寸;为了捕捉到清晰的应变局部化带,建议计算相邻图片的应变增量;随着载荷的增加,位移梯度带及应变局部化带的宽度有下降趋势;在压应力方向上,剪切带具有压应变局部化现象,而在垂直于压应力方向上,剪切带具有拉应变局部化现象;在宏观剪切裂纹出现之前,应变局部化带的宽度为3～5mm,与水平方向的夹角为48°～55°。【结论】测点布置过少会对应变局部化带的宽度及倾角的计算带来不利影响,子区过大虽能提高应变场的准确性,但也会高估应变局部化带的宽度。
- 王学滨杜亚志潘一山张春野
- 关键词：应变局部化数字图像相关粒子群优化
- 岩石峰后脆性对圆形巷道围岩破坏及能量释放影响的数值模拟——兼谈滑移线与分区破裂化现象的差别被引量：4
- 2013年
- 利用FLAC模拟了不同岩石峰后脆性条件下圆形巷道围岩的破坏区分布及能量释放规律。在计算中,采用了应变软化本构关系及"先加载,后挖洞"方式。模拟结果表明,随着峰后脆性的增加,围岩中发生破坏的单元变多,释放的弹性应变能总量增加,巷道围岩越来越难于再次达到平衡状态;尽管在一些算例中出现了沿环向发展的破坏区,但是不认为这与分区破裂化现象有关;难于采用二维的滑移线或破坏特征线解释分区破裂化现象。围岩分区破裂化现象的研究可从三维连续介质模型的空间局部化视角出发,亦可从二维颗粒体模型的颗粒相互作用机制视角出发,这两种思路都引入了二维连续介质模型中不具备的因素。
- 王学滨张智慧潘一山张春野
- 关键词：圆形巷道分区破裂化
- 圆形巷道围岩层裂或板裂化的等效连续介质模型及侧压系数的影响被引量：18
- 2012年
- 为了避免均质和非均质模型不能较好地模拟围岩的层裂或板裂化现象,将岩石视为等效连续介质,即颗粒体材料。颗粒被视为弹性材料,而颗粒之间的界面破坏后被视为摩尔-库仑材料。颗粒和界面均被离散为正方形单元。采用FLAC研究了不同侧压系数时圆形巷道围岩中的剪切应变增量、最小、最大主应力等的分布规律。研究发现,颗粒体材料模型在压应力作用下诱发出的拉应力值接近于在模型边界上所施加的最大压应力,而最大压应力是所施加的最大压应力的数倍。这些结果意味着均质和非均质模型的计算结果是偏于不安全的。另外,最小主应力和剪切应变增量的等值线图均显示,这些量的高值区的距离大致相等,这与V形岩爆坑内的板裂化现象类似。围岩层裂现象的原因是环向的高压应力和径向的高拉应力的共同作用的结果。
- 王学滨伍小林潘一山
- 关键词：圆形巷道层裂岩爆
- 基于颗粒-界面-基体模型圆形巷道围岩中应力与应变演变分析被引量：2
- 2012年
- 视岩石将由3种成分构成:颗粒、界面和基体,采用FLAC模拟圆形巷道开挖之后围岩中的剪切应变增量、最小及最大主应力的分布及演变规律。在静水压力条件下,剪切应变增量的高值区主要分布在软弱的基体之中,形成了相互交织的剪切带网格,而最小主应力的高值区(环向高受压区)主要分布在相互接触的颗粒之中,形成了若干圆环。当侧压系数不等于1时,剪切带网格的轮廓呈三角形。颗粒尺寸的增加使剪切带的数目降低,长度增加,最小主应力的高值区的数目降低,间距增加;颗粒尺寸大时的结果与分区破裂化现象相近。由此提出一种可能的裂化机制:节理岩体中的若干岩块由于自组织作用而被挤成1圈,如果应力水平足够高,就可以形成多条环向的被未破坏区隔开的破坏区。
- 王学滨伍小林潘一山张春野
- 关键词：巷道应力侧压系数分区破裂化
- 浅埋大跨隧道预加固措施相似模型试验研究
- 以京沪高铁西渴马1号隧道为工程背景,采用室内相似模型试验研究管棚和双排小导管预加固措施的加固效果。通过分析开挖过程中不同预加固措施下围岩应力和位移的变化规律,得到以下结论,(1)在隧道轴向上,管棚和双排小导管支护起到了梁...
- 李化云张志强王志杰凌云鹏张浩
- 关键词：浅埋大跨隧道相似模型试验预加固措施
- 文献传递
