单轴受压岩石变形断裂机理研究

阐述了单轴受压岩石变形裂特征,结合全息干涉实验图谱,分析了受压岩石非线性变形缘由,从能量、细观结构、力学3方面揭示了岩石断裂破坏的实质,解释了岩石变形断裂机理。     

深部开采岩爆机理数值分析方法与应用

应用自行开发的岩石破裂与失稳分析数值工具（RFPA系统），模拟了深部开采中岩爆的发生，发展全过程，用应用场分布再现了岩爆和破坏失稳的机理，并结合辽宁抚顺红透山铜矿深部开采及其岩爆问题，进行数值模拟。结果表明，岩爆的发生是可以预测的，并提出了岩爆预测新方法。     

岩石损伤模型与岩爆机理解释

从建立岩石材料的损伤本构模型出发,结合断裂力学的有关概念给出了岩石破坏发生的判别准则,并引进一个取决于破坏后能量传递与转换关系的指数作为度量破坏剧烈程度的参量,从而系统地解释了岩爆的形成机制。通过对单轴压缩破坏试验的类比分析,表明本文建议的模型和解释是合理的。     

疲劳断裂的电镜显微分析

根据疲劳断口的微观特征，提出了断裂的机理，。在显微图象的定性与定量分析中必须注意各种复杂因素。     

单轴压力下岩爆倾向岩石的声发射特征

在电液伺服刚性试验机上,对某矿一种具有岩爆倾向的岩石进行声发射研究,得出了声发射参数与岩石应力－应变曲线对应关系,声发射数统计和声发射波形频谱分析结果表明：在加载过程中,应力达到一定水平时声发射数发生突跳,声发射频谱由低频向高频发展,到一定应力水平后基本保持稳定,能量由低频向高频集中,声发射突跳点与高频转换点应力水平基本一致,这对硬岩矿山岩爆预报有一定的指导意义。     

岩石动态断裂试验

对于ＩＳＴＲＯＮ试验机，开发了高速加载试验控制软件，并利用该软件进行岩石动态断裂韧度试验研究，试验表明：ＩＮＳＴＲＯＮ试验机和开发的软件结合，能对各种材料进行动态断裂试验，并能揭示岩石动态断裂韧度存在的某些特征，是在中等应变速率加载范围内进行高速加载试验的理想工具。     

岩石断裂韧度测试技术研究

提出了在Ｉｎｓｔｒｏｎ电液伺服控制试验机上进行了岩石断裂韧度测试的一种新的测试技术和方法，对控制中的应变通道作了有效的扩展改进，从而可成功地同时获得试样上３个点的位移信号（２个加载点位移ＬＰＤ１，ＬＰＤ１以及裂纹嘴张开位移ＣＭＯＤ），文中所提出了Ｖ型切口三点弯曲，短棒拉伸测试装置以及多功能岩石加工机成功地解决了岩石断裂试样制备中的难题，试验表明，本文提出了的测试技术和研制的加工测试装置不但具有很高     

岩石纯剪断裂的新型实验方法

利用新型断裂装置研究了岩石在纯剪载荷作用下的裂纹扩展规律，并同时探讨了岩石真Ⅱ型断裂韧性的测试方法。     

岩爆模拟材料特性分析

通过大量实验选取了种脆性材料，该材料在普通试验机上加载测试观察其具有较强的冲击倾和，位移－时间曲线失稳时产生突跳，可用来作岩爆模拟材料，为室内研究岩爆这一动力现象奠定了基础，同时，分析模拟材料产生脆性的原因，最后，通过破坏过程分析提出了岩爆烈度的提标。     

基于能量原理的岩爆机理及应力状态分析

讨论了岩石破坏与能量耗散、能量释放的内在联系.基于能量原理,指出了岩爆发生的机制与特点,证明岩爆是发生在储存有高弹性应变能的硬脆性岩体中的地质灾害.结合圆形洞室围岩应力分布,分析了发生岩爆的地下洞室围岩的应力状态及相应的灾变位置.     

岩石卸荷破坏与岩爆效应

对粉砂岩试样进行了保持轴向变形不变的卸围压试验,在对岩样的破坏分析基础上,将岩石卸荷破坏与岩爆特征联系起来.研究表明,随着卸荷初始围压值的增加,卸荷破坏状态逐渐从中等岩爆过渡到强烈以上岩爆;三轴应力状态下的岩体如果某一方向的应力突然降低,造成其在较低应力状态下破坏,那么原岩储存的弹性应变能将对外释放,进而可能引起岩爆;通过调整施工速度可以减缓或降低岩爆的发生.     

岩石断裂控制爆破的裂纹扩展

工程控制爆破,要研究岩石的定向断裂的裂纹扩展。本文在进行了动载荷作用下径向裂纹产生扩展过程的动光弹试验。对应力波的起裂作用,爆炸气体的扩裂作用进行了分析研究。文章指出,爆破岩石的应力历程及损伤累积是岩石破裂首要条件,而原裂纹存在条件影响裂纹扩展方向。探讨了爆破应力波作用下波激活裂纹数的分布规律和裂纹密度的表达式。     

岩爆动力学机理及其控制研究进展

岩爆是深埋隧洞开挖过程中发生的一种强烈的、具有破坏性和危险性的工程地质灾害.随着中国经济的快速发展,在水电、交通等领域遇到的深埋隧洞开挖问题越来越多,岩爆的影响日益显著.从动力扰动对岩爆孕育的影响、岩爆能量释放及耗散等2方面对岩爆的动力学机理进行了梳理;从室内动力试验、现场模拟试验、数值实验等3个方面总结了国内外的岩爆动力学试验;从微震监测、岩爆诱发振动的特性等2个方面归纳了岩爆动力效应监测与预报;提出应力解除爆破、控制应变能释放率、控制开挖动力扰动、柔性支护等4类基于岩爆动力机制的岩爆防治措施.并对岩爆过程的能量分配与控制、现场岩爆试验及岩爆预测进行了讨论与展望.     

用于分析岩爆倾向性的剩余能量指数

通过分析岩石变形破坏过程中的能量变化，提出以岩石在峰值强度前储存的弹性应变能和峰值强度后稳定破坏所需的能量耗散之差（即剩余能量）与峰值强度后稳定破坏所需的能量耗散之比作为剩余能量指数，以反映岩石在峰值强度后区的动态特性；推导了剩余能量指数计算公式，并给出了其试验测定方法。此外，分析了将剩余能量指数作为岩爆倾向性指标的合理性，并采用铜陵有色金属冬瓜山深部矿床的典型矿岩进行了峰值前的循环加，卸载试验和变形破坏全过程试验，结合该矿床实际岩爆资料，对剩余能量指数与现有基于能量理论的岩爆倾向性指标进行分析，结果表明该指标能够较好地反映岩石的岩爆倾向性。     

神经网络在研究岩石断裂韧度尺寸效应的应用

介绍了人工神经网络在预测人字形切槽巴西圆盘试样(CCNBD)断裂韧度时的应用，通过分析表明，神经网络得到的断裂韧度预测值比CCNBD尺度律公式得到的值更加接近实验值，神经网络直接基于实验数据进行训练，不需要作任何假设，对于构形比较复杂，试样制备时难以满足完全几何相似的CCNBD试样，研究其尺寸效应是比较有利的。