多孔介质软岩蠕变的渗流固流耦合模型

基于深部岩体工程地质灾害防范预测研究的目的,开展了渗流对软岩蠕变变形规律的影响的研究,根据岩土流变力学和流体力学理论,流体的质量和能量守恒方程,建立了单向流体在多孔介质软岩中流动的固流耦合数学模型。     

软岩巷道爆破卸压方法的研究与实践

本文应用二维元与边界元相结合，对爆破卸压巷道围岩的卸压效果进行了分析和计算，得出了巷道围岩运动趋向及巷道周边应力升高区向巷道围岩深部转移的规律，为巷道的支护设计及巷道维护提供了重要的参考。     

软岩巷道爆破卸压方法的研究与实践

本文应用二维元与边界元相结合 ,对爆破卸压巷道围岩的卸压效果进行了分析和计算 ,得出了巷道围岩运动趋向及巷道周边应力升高区向巷道围岩深部转移的规律 ,为巷道的支护设计及巷道维护提供了重要的参考。     

柔性注压锚杆锚固段阻抗摩擦应力分布规律模拟研究

针对柔性注压锚杆解析及实验比较困难,采用有限元方法,模拟研究其锚固段阻抗摩擦应力的分布规律。数值模拟显示:沿锚杆环向呈近似正弦或余弦函数的循环分布形态;沿锚杆轴向应力分布可划分成波浪段、平台段以及突降段3个阶段。柔性注压锚杆锚固段最大阻抗摩擦应力沿轴向分布近似是均匀的,可实现真正的全长锚固。     

水对边坡力学系统稳定性的影响

为了研究边坡力学系统变形的稳定性,通过对岩质边坡流变机制的分析,以岩石蠕变模型理论为基础,对模型基本元件的参数取值范围进行改变,及引进一种非牛顿黏滞体模型,建立一种能够反映岩石加速蠕变的模型,并在此基础上,提出了一种组合模型:H-K-VP-(H‖—N‖St.V)(其中,—N为非牛顿黏滞体模型),该模型较好地反映了岩石的蠕变性态,并对模型的稳定性及水对边坡稳定性的影响进行了分析。     

软岩巷道变形与压力分析、控制及预测

博士学位论文煤炭一直占我国能源的70%以上,在国民经济建设中占有举足轻重的地位。随着煤炭开采越来越向深部发展,矿井软岩巷道的支护与维护问题显得越来越突出。能否解决好软岩巷道的支护问题,是煤炭开采向纵深发展和安全生产的关键,迫切需要对其进行深入的研究和探索。本文系统地论述了软岩的特征及其力学属性、软岩巷道破坏的特点、围岩变形的影响因素和软岩巷道的支护原则及其巷道的维护方法等。从软岩巷道承载机理出发,分析了软岩巷道支护与围岩相互作用机理、锚杆与围岩的最佳匹配强度,并对软岩巷道围岩压力和支架载荷作出了解析分析,为软岩巷道围岩及支护变形控制分析和数值计算奠定了理论基础。本文重点应用矿压理论和非线性有限元方法,探索了软岩巷道支护变形和压力计算的反算法、内外边界元方法和开巷初期临时支护压力预测等新方法。这几种方法避免从正面直接研究问题的复杂性,而是以实测软岩巷道围岩位移(或压力)为依据,利用Hooke-Jeeves优化方法,将计算位移(或应力)向实测位移(或应力)逼近,从而反推算出作用于巷道支护上的围岩压力分布。实现边界罚单元与有限元法的结合,可直接预测开巷初期围岩压力的分布,推导了带有边界罚单元的有限元方程。论文中应用国际上著名的大型有限元分析SAP,ANSY     

不同角度单裂隙对类岩石加卸载强度影响的试验研究

天然岩体内部存在大量裂隙,严重削弱了岩体的强度和稳定性,含不同裂隙的岩体在加载和卸载条件下其力学特性有显著区别.为研究含不同角度(裂隙面与水平方向夹角)裂隙的岩体在加卸载时的力学特性,根据相似三定理,制备了含有五组不同角度裂隙(0°、30°、45°、75°、90°)的完整类岩石试件,对每组试件分别进行了单轴和三轴循环加卸载试验,研究裂隙倾角和加卸载对其峰值强度的影响.结果表明:随裂隙角度的增大,单轴峰值强度显著增加,弹性模量增大、而泊松比随角度增加呈现降低趋势;不同倾角的岩石循环加卸载强度随角度增加而增大;三轴峰值强度随裂隙倾角的增加而增大,但围压对裂隙试件强度影响明显,在三轴循环加卸载环境下,强度会随裂隙倾角增加而明显增大.     

大型直线振动筛的疲劳寿命分析

由于在简谐激振力作用下大型直线振动筛在振动筛分工作时其横梁、侧板等主体结构件均处于多轴应力状态,因此利用临界平面法对大型直线振动筛的多轴疲劳损伤模型进行了疲劳寿命数值分析,得到了大型直线振动筛的对数疲劳寿命云图并分析了振动筛结构的疲劳寿命分布。分析可知,大型直线振动筛整体的疲劳寿命可以满足工作需要,疲劳可靠性较高,但振动筛体的侧板、横梁的局部疲劳安全系数不高,在设计使用过程中应引起足够的重视,必要时对大型直线振动筛的结构件进行优化重设计。