一种大型岩石三轴应力摸拟实验装置方案设计

大型岩石三轴应力模拟实验装置是一种对地下深层岩石的力学性能进行模拟实验研究的必要装备，目前市场上尚无此大型实验设备的产品，本文就该设备的方案设计进行了论证，提出了一种新颖的设计方案。     

两种典型岩石在围压下的三轴应力实验研究

本文提供了两种标准岩石J_c~2和T_c~2在围压下的三轴应力试验,它对钻头设计及选型非常重要。通过岩石在围压下的三轴应力试验,获得了钻头使用及设计的一些有用数据。     

煤炭自燃模拟实验装置设计与研制

设计与研制煤炭自燃模拟装置，该装置能够模拟和研究煤炭在常温条件下自燃的发生和发展过程，发生条件及其影响因素，自燃过程煤炭微观和宏观参数变化，研究自燃火源形成及其分布规律。     

均匀单轴压应力场下岩石的力学性质

为了研究在均匀压应力场下岩石的力学性质，制作了中等壁厚的环形岩石试件，该试件在承受均布外压时，其内壁处于均匀单轴压应力状态，且内壁的应变可直接量测。控制试件的壁厚，内壁的应力可在一定的误差范围内由静力平衡条件求得。试验在自行研制的中壁圆环抗压试验机上进行，结果表明：在均匀压应力场下，岩石的应力——应变曲线无明显的峰后段，且其强度高于常规单轴抗压强度并具有较小的变异系数。     

套管三轴应力设计原理和方法

本文对套管三轴应力设计原理和方法进行了讨论,对套管柱所受外载进行了详细分析和讨论,根据三轴应力强度公式和外载条件对三轴应力设计进行了分析和推导,编制了三轴应力设计软件,计算结果表明,三轴设计既安全又经济,具有实用价值,可供现场设计人员参考     

液压缸表面应力测试模拟实验研究

根据液压机的工作原理和结构,自制一套模拟实验装置,用静态多点测量的方法测试缸外壁的应力分布,分析其受力情况,并校核强度。     

岩石在压应力作用下的裂纹扩展模型

在分析应力作用下裂纹扩展模型的基础上,指出了目前几种常用的岩石中平面分支裂纹尖端应力强度因子的宾似解析式所存在的问题,并给出了应力强度因子的较为简便且合理的近似表达式。     

一种多功能模拟实验装置的设计与建设

介绍了一种用于ＤＣＳ实验室的模拟实验装置，讨论了其组成原理和设计过程。实验表明，该装置有较好的性能指标，可以与常规仪表、工业控制机和智能调节器相结合，组成多种控制系统的仿真环境。     

高温及双向约束下岩石膨胀应力测试装置的研制

关于高温及双向约束下岩石的膨胀力的研究并没有完善的、现成的仪器设备可以用,为研究煤炭地下气化炉项、底板岩石在高温下的膨胀力与温度的关系,本文研制了双向约束框架．文中主要结合高温及双向约束下岩石试件的膨胀特点进行了岩石试件膨胀力计算,对框架结构进行了参数选取、计算模型简化、变形验算、强度验算,并按照机械设计规范对双向约束框架的某些部件选取规格,此装置和静态应变仪、压力传感器结合使用可以用来测试高达900℃时岩石的双向约束下的膨胀力．     

岩石全应力应变微观破裂模型

根据岩石的破裂机理，本文提出了在单轴压力下的全应力应变关系的微观破裂模型。模型模拟变形和累进破裂中的应力应变关系。     

岩石在压应力作用下的裂纹扩展模型

在分析压应力作用下裂纹扩展模型的基础上,指出了目前几种常用的岩石中平面分支裂纹尖端应力强度因子的近似解析式所存在的问题,并给出了应力强度因子的较为简便且合理的近似表达式.     

基于应力关系的岩石压缩系数变化分析

岩石的压缩性及其大小对油气勘探、油藏工程研究等具有重要影响,常用的确定方法是实验测定。但被测样品经过大量的处理过程,所受应力被多次改变,导致实验结果存在不可靠性。基于地下岩石各应力间的关系式,通过油气生产过程分析,发现并定义了岩石的骨架应力变化系数λ,其大小与岩石骨架及孔隙压力变化量有关,岩石骨架的成分、强度、结构等会影响λ值。结合岩石压缩系数的定义,通过分析与推导得到了用上覆应力σ、孔隙度、孔隙压力p、骨架应力变化系数λ和骨架参数Css五个参变量表示的压缩系数关系式。通过他人实验数据对关系式进行了分析和验证。结果表明,岩石的孔隙体积、骨架体积、骨架应力、孔隙度、压缩系数(Cp、Cs、Cb)等均受骨架应力变化系数λ的影响。     

一种考虑主应力空间的岩石非线性真三轴强度准则

为评估岩石的真三轴强度特性,首先根据常规三轴试验岩石强度的变化规律,提出基于偏应力极值的非线性强度准则,并与12种岩石试验强度和4种典型岩石强度准则进行对比,发现该强度准则的预测值与试验强度非常接近,相关性系数R~2均在0.98以上,平均相对误差(MAPE,E_(MAP))均小于4%(除7号岩石为6.83%);该强度准则、指数准则、H-B准则、MM-C准则和D-P准则对所有12种岩石预测E_(MAP)的平均值分别为2.32%、2.43%、5.28%、7.39%和13.74%,说明该强度准则能够很好地预测不同类型岩石的强度,其预测精度略优于指数准则(岩石力学界认为预测精度较高的强度准则),远好于其他3种强度准则。在上述所建常规三轴强度准则的基础上,通过引入中主应力参数和罗德应力参数,构建考虑中主应力效应的真三轴强度准则,并与8种岩石的真三轴试验强度进行对比,该强度准则很好地反映了大主应力随中主应力的增加呈先增大后减小的变化规律,所得R~2均在0.9以上,其中5种岩石的R~2大于0.96;除了13和14号岩石(E_(MAP)分别为7.79%和4.84%),其余6种岩石的平均相对误差E_(MAP)均小于4%,说明该强度准则能够较好地预测岩石的真三轴试验强度,很好地反映了中主应力效应,具有良好的普遍适用性。子午面和偏平面的应力空间特征也说明该强度准则很好地反映了岩石的静水压力效应和中主应力对大主应力的影响规律。     

三轴压缩下大理岩应力-应变全过程的力学特征试验研究

通过在MTS815.03型电液伺服控制试验机上进行试验,得到了大理岩在不同围压下的应力-应变全过程曲线。在此基础上分析了岩石的应力-应变全过程力学特征,包括峰直强度、残余强度、应力降、全曲线的分类及破坏后区的分段,脆-延转化临界状态应力比(λ=σ_3/σ_1)。并提出了一种确定脆-延转化临界围压的方法。     

一种岩石在三轴压缩条件下的非线性经验强度准则

岩石的破坏准则是岩土工程可靠性设计和稳定性分析的关键因素.为了准确地评价不同围压条件下岩石的三轴抗压强度,本文提出了一种基于莫尔-库仑准则的非线性经验强度准则.通过分析11种岩石材料三轴试验强度,探讨了所提出准则的可行性和有效性.为进一步验证,选取了6个典型强度准则,并对各准则的预测结果和试验结果进行对比分析.对比结果...     

高应力区应力与岩爆的关系

岩爆的位置对矿山岩石力学工程师来说是非常重要的，因为如果能预测到岩爆的位置，他们就可以控制，减缓或使它迁移，我们应用GDA软件（Geo-tech Data Analysis即地质技术信息分析处理软件）对洞室围岩应力进行计算机模拟，在此基础上，分析了高应力区应力与围岩径向位移及静动态破坏之间的关系，结果表明：高应力区的应力差（σ1－σ3）与最高的最小主应力σ3或最小主应力σ3的最大增量共同作用抑制岩石的径向位移，使这一带岩石能量得以聚积，最终导致岩爆，换言之，是dσ3/(σ1-σ3）最高的部位导致岩爆，这一结果已为加拿大McGreedy矿山的洞顶右角经常发生的岩爆所验证，并将应用于岩爆控制设计。     

低渗气藏岩石渗透率有效应力系数研究

根据修正的析因设计方案,开展三个回路的变孔隙流体压力实验,采用最大似然函数法、Bernabe法和Brace法进行实验数据处理。结果表明:升高孔隙流体压力时的有效应力系数小于降低孔隙流体压力时的有效应力系数;三种处理方法中,根据最大似然函数法计算出的有效应力与渗透率的二次多项式拟合关系最好;岩石的有效应力系数为1.02,从实验角度证实了Kwon相关结论。     

声发射法测试岩石先期应力值的可行性

本文根据岩石声发射类型和一个试验实例，讨论了应用声发射法测量岩石先期地应力的可行性和精度。