模拟引潮力作用下岩石破坏前兆的实验研究 --加卸载响应比(LURR)理论和能量加速释放(AER)

大地震前加卸载响应比升高和能量加速释放这2种现象可以用来对地震进行中期预报。同时,加卸载响应比升高和能量加速释放有相同的物理机制。实验对于揭示地壳岩石的变形和破坏规律是非常重要的。在三轴应力条件下进行了岩石破坏声发射实验,声发射技术是研究岩石变形破坏微观机理的重要手段。为了模拟日月引潮力对地球的加载和卸载作用,在一常数加载率的轴向压力作用下,叠加上微小的正弦扰动,力求能够模拟地下岩石复杂的受力状态。实验过程中记录到大量的声发射信息,声发射记录包括声发射发生的时间、空间坐标和振幅,它能够反映岩石试件内部每一个损伤(微裂纹)发生的时间、地点和强度。利用声发射记录系统地分析了岩石试件破坏前能量释放及加卸载响应比的演化情况,结果显示,岩石试件宏观破坏前出现了能量加速释放及加卸载响应比剧增这2种前兆现象,从而对地震临界点理论给予了实验支持,同时也为地震预测提供了实验依据。     

迎风紧致格式与热流计算

１．引 言 众所周知,ＴＶＤ格式是能够高质量地捕捉激波的方法,但在计算粘性绕流时许多ＴＶＤ格式数值耗散太大,不能正确模拟粘性流动,因而无法正确计算热流值．文献［３］指出,采用高精度格式可适当放松对网格雷诺数的要求,因此发展三阶或三阶以上的格式是需要的．文献［４］研究了迎风紧致群速度控制格式（ＵＣＧＶＣ格式）在 Ｅｕｌｅｒ方程中的应用,提高了对激波的分辨率,优于通常二阶精度ＴＶＤ格式．本文在文献［４］的基础上给出了利用迎风紧致格式求解ＮＳ方程．它是ＵＣＧＶＣ格式在粘性流计算中的推广．对于方程中的无粘…     

加卸载响应比方法在结构灾变预测中的应用

加卸载响应比方法为非均匀脆性介质的灾变评估提供了新的思路,即用加载与卸载响应的差别来定量刻画介质的损伤程度。为了验证加卸载响应比方法应用于结构失效分析的有效性,首先运用加卸载响应比方法对意大利那不勒斯大学完成的1个2层楼房的加卸载实验进行分析,结果表明:在临近结构破坏之前加卸载响应比时间序列确实出现了异常明显的升高及回落;进而引入岩石破裂声发射实验进行研究,发现采用轴向应变做响应量计算得到的加卸载响应比时间序列与楼房结构的响应比曲线在演化趋势上非常一致。进一步比较声发射能量率和宏观应做为响应得到的加卸载响应比时间序列,发现两者有着较为同步的稳定、异常、升高至峰值、急剧回落的演化过程。为了明确加卸载响应比与结构内部损伤的联系,基于损伤力学方法从理论上对此进行了分析,很明显加卸载响应比值在一定程度上可以反推结构的损伤程度,其演化可以为大型结构健康评估和工程灾变分析提供有益的参考及借鉴。     

循环载荷下大试件岩石破坏声发射实验——岩石破坏前兆的研究

岩石等脆性材料在加载过程中,随着载荷的增加,材料内部的微裂纹产生、扩展并伴随着声发射现象的发生。声发射是研究脆性材料损伤演化的良好工具,它能连续、实时地监测脆性物体内部微裂纹的产生与扩展,这是其他任何方法都不具有的优势。在三轴应力条件下进行了大尺度岩石(片麻岩)破坏声发射实验,试件尺寸达1．05m。为了模拟日、月潮汐力对地球的加载和卸载作用,在某一固定水平的轴向压力作用下,叠加上循环载荷。实验过程中记录到大量的声发射信息,它能够反映岩石试件内部每一个损伤(微裂纹)发生的时间、地点和强度。利用声发射记录研究了预测岩石宏观破坏的2种前兆现象：能量加速释放及加卸载响应比剧增,为地震预测提供了实验依据。同时还发现,实验中存在声发射的Felicity效应。