分数维在研究砂岩力学性质中的应用

本文介绍了笔者运用分形几何学原理和方法研究砂岩粒度、孔隙的分形特征。通过对煤层顶板砂岩镜下鉴定、分形维数统计计算分析，验证了砂岩粒度、孔隙自相似规律的存在，并初步了砂岩粒度分形维数，孔隙分形维数与岩石抗压强度间的相互关系。其结果为应用岩石组构的分形特征分析顶板稳定性提供了可能。     

分数维在研究砂岩力学性质中的应用

本文介绍了笔者运用分形几何学原理和方法研究砂岩粒度、孔隙的分形特征。通过对煤层顶板砂岩镜下鉴定、分形维数统计计算分析，验证了砂岩粒度、孔隙自相似规律的存在，并初步探讨了砂岩粒度分形维数、孔隙分形维数与岩石抗压强度间的相互关系。其结果为应用岩石组构的分形特征分析顶板稳定性提供了可能。     

分形数学基础与分形在岩石力学中的应用

叙述了分形几何的基本概念，分行维数的计算公式，介绍了分形的数学基础及分形插值方法，进而讨论了分形在岩石力学中的研究实例。     

用分维研究地压活动规律

本文根据关联函数研究了矿区观测数据的分形结构，分析了利用分维进行矿山的压预报的可能。     

破碎岩石物理力学性质的分形度量

本文论述了破碎岩石块度分布分形维数与其物理力学性质的关系，为破碎岩石物理力学性质研究开辟了一条新的途径。     

AMD蚀化砂岩细观力学效应

通过pH值为1.25,3.38的AMD溶液蚀化下砂岩细观结构及力学试验,分析砂岩细观结构及力学性质变化规律;运用分形理论描述砂岩细观结构分布特征,得到AMD蚀化下砂岩表面SEM图像的分形维数（D）;基于砂岩弹性模量的变化,引入AMD蚀化下砂岩化学损伤变量（w）,建立w与 D 之间的关系。结果表明：AMD蚀化下砂岩细观结构分布具有分形特征, w 与 D 存在较好的线性关系。pH=1.25时, w=0.78D－1.62;pH=3.38时, w=0.97D－2.04,相关系数均在0.98以上。研究结果从细观层次揭示了AMD蚀化砂岩力学效应。     

杨庄煤矿煤物理力学性质研究与相关性分析

系统地测试了杨庄煤矿 5、6煤层煤岩物理力学性质指标 ,详细地分析了煤的物理力学性质特征 ,探讨了各指标之间的相关关系 ,揭示了它们之间的内在联系 ,为煤矿设计提供了科学依据     

高温作用后砂岩力学性质实验研究

研究了5种温度作用后砂岩的纵波速度以及力学特性。研究表明:高温作用后砂岩纵波速度逐渐减小,并且随着温度升高,纵波速度降低值增大;400℃~800℃随着温度升高而降低,脆性减小;砂岩三轴抗压强度随着围压升高而增大,且围压越大,增加幅值越大,弹性模量随着温度升高而减小。研究表明,高温作用使岩体的水分含量减少,孔隙体积增大,使岩体裂纹扩展,并且产生新的裂缝。     

乌鲁木齐市主要岩土层物理力学性质指标的相关性分析

对岩土层物理力学性质指标进行数理统计,研究其相关关系具有重要工程意义。在对乌鲁木齐城区主要岩土层土工试验数据和原位测试数据收集的基础上,运用数理统计和概率论的方法,对该地区主要岩土层物理力学性质指标进行了概率统计特征分析和相关性分析,并建立了岩土参数之间的经验公式。研究结果表明：粉土物理力学参数和泥岩单轴抗压强度基本符合正态分布;粉土液性指数和含水率、塑限和液限的相关性极强,主要呈线性相关性;卵石的重力触探击数与剪切波速存在一定相关性,但相关性较弱;泥岩剪切波速与天然单轴抗压强度存在强相关性,与饱和单轴抗压强度存在中等相关性,主要呈线性相关性。通过对乌鲁木齐城区主要岩土参数特性及其相关性的分析研究,可以为乌鲁木齐城区岩土工程勘察、设计和施工提供参考。     

人工冻结中砂岩尺寸特性力学性质的分析

基于最弱链模型和Weibull分布假设,采用损伤理论,建立了冻结状态下单轴压缩中砂岩损伤统计本构模型。然后采用WDT-100冻土试验机对不同体积中砂岩试样进行单轴压缩试验,分析了试验结果和冻结中砂岩力学参数和体积间的关系,得到了考虑体积因素的冻结中砂岩损伤统计本构模型参数。最后将其他体积冻结中砂岩试样的理论曲线与试验结果进行对比,两者吻合较好,显示了所建模型的合理性。     

节理岩体的分形损伤张量

论述了分形几何及计算分形维数的方法；讨论了利用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ法在计算机上生成岩体节理网络图的原理；提出了一种分形损伤张量，并通过算例讨论了这种张量的可行性。     

储层岩石孔隙结构的分形研究

储层岩石的孔隙空间具有良好的分形特征，孔隙结构的分形维数可以定量描述孔隙结构的复杂程度和非均质性。应用分形几何的原理，对低渗透储层岩石的孔隙结构进行了研究。建立了毛管压力和孔隙大小概率密度分布的分形几何模型。并根据毛管压力曲线资料计算了孔隙结构的分形维数和孔径大小概率密度分布。计算结果表明，用该方法研究孔隙结构不仅简单易行，而且精度很高。     

煤矿断层网络复杂程度的分维描述

煤矿中的断层网络是一种具有分形结构的复杂系统．其复杂程度可以用分维来描述．用分维作为评价指标，对大屯矿区和峰峰矿区３对矿井的断层网络的复杂程度进行了初步评价．结果表明，分维指标能够合理、准确地反映断层网络的复杂程度．     

武当山字型构造的确定及其与成矿的关系

属秦岭构造带的武当山地区,其构造性质历来受到地学工作者的关注,有“武当背斜”、“武当隆起”、“武当山地体”、“武当地块”,以及近来提出的“武当褶皱逆冲推覆体”等说法。笔者根据大量地质、物化探和遥感资料综合分析,认为该地区是一以武当山为脊柱的山字型构造,称为“武当山字型”构造。文章并讨论了山字型构造的特征及其与成矿的关系。     

顶板岩梁结构的稳定性与支护系统刚度

借助结构稳定理论，分析了工作面顶板“三铰拱”结构、“砌体梁”结构的变形失稳机理，建立了顶板变形失稳的几何、载荷参数条件，提出了确定合理支架刚度的标准及计算公式。同时指出，顶板岩层流变会降低顶板结构承载能力，促使变形失稳发生。     

粒度分布指数低于0.89的粉碎能耗分维数

利用分形和分维数基本概念,导出粉碎粒度分布的分维数和粉碎比、粉碎概率互相存在的简单关系;从能耗与颗粒表面分维数相关出发,推出单位体积粉碎能耗与粒度分布指数的相关性;同时推出单位体积粉碎能耗的分维数。当粉碎粒度分布的分维数近似小于0.89时,粉碎能耗呈现自然分形的特征。并由实验数据验证推导公式的实用性。     

露天煤矿边坡工程岩体结构分析与计算机模拟研究

分析了岩体结构的自然特性，介绍了分形维数的求解方法及其计算机模拟程序，并给出了工程实例。     

加锚断续节理岩体力学特性的研究及其应用

按应变等效假设及自洽理论建立了加锚断续节理岩体在复杂应力状态 本构关系及其损伤演化方程，并将其应用于三同道峡船闸高边坡稳定性分析中。重点分析了边坡节理尖端产和 生裂纹的可能性及演化长度和用锚固手段减少节理损伤演化区和边坡变形量的效果。     

岩石断裂韧度的加载率效应的分形研究

本文对不同加载率（Ｋ＝ｌ０￣０～１０￣６ＭＰａｍ￣（１／２）ｓ￣（－１））条件下断裂的辉长岩短棒试件的断裂面进行了分维测量。结果表明，在静态或准静态加载条件下的断裂面分维数近似为一个常数，但在动态（冲击）加载时，分维数随着加载率的增加而明显增加。这与辉长岩断裂韧度随加载率的变化规律一致。由比发现辉长宕断裂韧度与断裂面分继数有良好的指数函数关系。这说明通过辉长岩断裂面的分维数测量与分析，有可能直接获得断裂韧度值以及断裂时经受的加载率等数据。     

混凝土微细观损伤断裂的分形行为

分析了混凝土内部微细观损伤断裂裂纹的结构，分布及演化特征，指出混凝土的内部微细观损伤断裂行为具有分形特征；运用分形方法定量描述了混凝土的损伤演化行为。研究表明，承载面内损伤域分遽维数的变化能够反映出混凝土的内部损伤演化趋势，分形维数与外应力呈非线性关系。