深部灰岩单轴蠕变特性试验研究

采用MTS815液压伺服岩石试验系统和DISP-2声发射监测系统,对重庆市某煤矿深部灰岩进行了单轴蠕变压缩实验,对单轴蠕变实验过程中伴随的声发射特征进行了研究,认为岩石的声发射特征能很好的表征岩石整个蠕变变形过程,包括岩石微观结构如晶格缺陷的扩散、孔隙裂隙的张合、粒间协调变形及微观破裂的产生、扩散贯通等岩石蠕变特征。同时对实验曲线进行了不同的模型参数的反演,认为用对数函数型及指数函数型模型均能很好的表征该类灰岩蠕变变形性能,且二类模型中对数模型为最佳模型。     

软土流变特性试验研究

根据室内三轴流变试验的结果,研究了北京地区粉质粘土的流变特性。结果表明,该类软土具有较明显的变形时效性及其在不同应力水平下的蠕变特性。通过分析蠕变曲线的规律,选择了广义开尔文五单元理论模型和时间硬化经验蠕变公式来描述软土的流变特性,并达到了良好的精度,建立了适合北京地区典型软土的流变理论模型和经验模型。     

渗透压力作用下灰岩单轴压缩变形特性研究

为探究渗透压力对灰岩单轴压缩变形特性的影响,本研究采用自主研发的注水压力系统对标准灰岩试件在不同渗透压力条件下注水72 h,然后利用600 kN型微机控制电液伺服岩石刚性试验机对注水后的试件进行单轴压缩试验,记录岩石的变形特性,并利用声发射设备采集岩石加压过程中的AE特性.引入闭峰比和闭损比的概念以减小岩石初始裂缝对实验结果的影响,实验结果表明:在不同的渗透压力下,岩石的变形阶段明显不同;且随着渗透压力的增加,岩石的各项力学特性均有不同程度的下降.     

三轴压缩下粉砂质泥岩蠕变力学特性试验研究

为揭示三峡地区巴东组二段粉砂质泥岩的蠕变力学特性,采用RLJW-2000岩石流变伺服仪对饱和粉砂质泥岩进行了三轴压缩蠕变试验。试验在分级加载条件下进行,试验围压为1 MPa。基于试验结果,定量研究了粉砂质泥岩蠕变过程中轴向蠕应变与径向蠕应变的差异、轴向蠕变速率与径向蠕变速率的差异,得出了岩石的长期强度。研究结果表明:1)在各级应力水平下,试样径向蠕应变占径向总应变的比例始终比轴向蠕应变占轴向总应变的比例大,岩石的径向蠕变效应更明显。2)在破裂应力水平下,岩石径向蠕变比轴向蠕变先进入加速蠕变阶段,径向的初始蠕变速率、稳态蠕变速率以及加速蠕变速率均高于轴向相应的蠕变速率,以径向蠕变特征来判别粉砂质泥岩是否发生蠕变破坏更合理。工程实践中,应加强对岩石径向蠕变特性的监测工作,这对于工程失稳的预测预报更有意义。3)粉砂质泥岩的长期强度仅为其瞬时强度的74.4%,长期强度折减较大。4)试验中获得的长期强度实际上应为粉砂质泥岩的径向长期强度,径向先发生蠕变破坏从而导致试样破坏。     

基坑开挖软土流变特性的试验研究

考虑基坑开挖土体卸载的应力特点。在室内利用三轴仪模拟这一应力路径，对基坑中软土的流变特性进行了试验研究，推导了蠕变方程。总结出了此种情况下土的流变特点．     

大岗山水电站坝区辉绿岩流变特性的三轴试验研究

为解决大岗山水电站坝基的辉绿岩的流变力学问题,利用RLW-1000三轴流变仪进行了不同应力路径下的三轴流变试验,得到了各工况下的应力-应变-时间曲线。结果表明：辉绿岩是典型的硬脆性岩石,存在明显的流变门槛值,破坏时表现为突发性的脆性破裂。在破裂应力水平下表现出减速蠕变、等速蠕变和加速蠕变,减速蠕变和加速蠕变历时都十分短暂。临近破裂时的横向蠕变速率均不同程度的大于轴向,这是导致岩石扩容的主要原因。由于流变过程中损伤不断发展,导致岩石整体强度下降,因此流变破坏强度普遍低于常规三轴压缩试验瞬时破坏强度。辉绿岩存在一定的蚀变现象,蚀变矿物呈细鳞片状集合体。由于蚀变带的存在,使得岩块的强度受到影响,岩石破裂极易发生在结晶程度较差的矿物颗粒部位或胶结程度较差的两种矿物接触部位。     

三轴压缩蠕变条件下煤岩裂隙演化规律试验研究

为了研究蠕变条件下煤体内部裂隙演化规律对其渗透率和瓦斯抽采效率的影响,本文以焦作赵固二矿原煤为研究对象,采用三轴压缩蠕变试验及工业CT扫描技术,运用MATLAB软件对图像进行均衡化二值处理,研究不同载荷条件下煤样内部裂隙的分布特征及演化规律。结果表明:煤样内部裂隙分布受主裂隙控制且分布不均;随着载荷增加和时间的延长,煤样内部裂隙体积占煤样体积百分比有所增加;裂隙不仅变宽而且逐渐贯穿煤样,主裂隙附近还会衍生多条新的次生裂隙,交叉裂隙将主裂隙互相连通;煤岩体裂隙发育的方向主要是沿着轴向应力的方向或与其呈较小夹角扩展;裂隙的发育主要是微裂隙的破坏,其应力集中促进大裂隙的发育。研究结果可为研究钻孔周围煤体内瓦斯流动规律和确定抽采钻孔影响范围提供依据。     

土流变试验设计及有关问题研究

本文在普通剪切仪基础上改装成土流变试验仪，设计了不同应力状态下上的蠕变和应力松驰试验。重点讨论了土流变试验的加载或加应变的方式和标准，提出了土流变试验中存在着时间尺度效应等问题，最后讨论了其对土流变试验的影响及相应的解决方法。     

石灰岩在单轴压缩条件下的声发射特性

为研究岩石受压及破坏失稳过程中的声发射特性，作者利用改进的岩石声发射参数动态测试系统，对广西某矿石灰岩作了岩石的单轴压缩试验，检测了岩样从加载直至破坏过程中的声发射活动，表明内部微裂纹的形成与原有裂纹的扩展是岩石加载过程中声发射活动的主要原因。     

岩石非线性黏弹塑性蠕变模型研究

提出一种新的非定常粘滞系数的流变元件,然后将提出的非线性流变元件引进到PoytingThomson模型中,从而建立了新的非线性黏弹塑性流变模型,该模型不但可以较好地模拟岩石蠕变三个阶段,而且模型参数较少。推导出模型的本构方程及蠕变方程,并探讨了模型参数的辨识方法,最后利用本文建立的非线性流变模型所得到的理论曲线与砂岩蠕变试验曲线进行对比分析。结果表明:本文建立的非线性流变模型具有较高的准确性及合理性。     

SBS改性沥青流变特性的研究

本文采用薄片剪切流变仪研究了 SBS 改性沥青的流变特性。结果表明:经 SBS 改性的沥青,其流变模型由 Burgers 模型(四元件模型)转变为更为复杂的五元件模型,其瞬时弹性和推迟弹性均匀明显增大,而粘性显著减少。     

硬质低发泡PVC流变性能分析

用RM-200转矩流变仪对不同配方的硬质低发泡聚氯乙烯(PVC)的流变性能进行了分析.结果表明:PVC(S-700)比PVC(S-800)树脂的粘度小,流动性能好,容易塑化,热稳定性能好;随AC复合发泡剂用量增加,物料粘度下降,流动性提高,用量超过0.8份时,物料的粘度会提高;小份量的加工助剂ACR-201使PVC物料的塑化时间明显缩短,3份以上时,对塑化时间影响不明显;发泡调节剂ZB-530能够促进PVC塑化,提高熔体的强度;成核剂CaCO3小于5份时,能降低熔体粘度改善塑化行为,超过5份时,熔体粘度随份量增加而增大,塑化时间增长,不利于塑化.     

关中Q_2黄土流变特性及宏观流变试验研究

为研究关中Q2黄土在不同压应力和含水率下的变形规律,以关中Q2黄土为研究对象,建立了黄土流变模型,对不同压应力和含水量下关中Q2黄土进行宏观流变试验,利用数值分析和力学分析方法对关中Q2黄土在不同压应力和含水率下的流变特性试验数据进行了系统分析,得到了不同压缩荷载和含水率下Q2黄土的流变曲线,给出了考虑含水率和应力影响的分时叠加流变曲线数学模型.试验结果表明:Q2黄土湿陷流变呈两阶段变形,第一段呈现为减速变形,流变曲线呈对数变化,第二段呈现为稳定流变,流变曲线呈线性变化;加载应力与含水率对流变的影响呈正相关,曲线变形趋势一致.     

透明尼龙熔体流变性能的研究

利用XLY-Ⅱ型毛细管流变仪研究了剪切速率、剪切应力和温度对透明尼龙熔体表观粘度的影响.在测试温度范围内,透明尼龙熔体的表观粘度随着温度的升高、剪切速率和剪切力的增大而降低;透明尼龙熔体为假塑性流体,其非牛顿指数小于1.     

透明尼龙熔体流变性能的研究

利用XLY—Ⅱ型毛细管流变仪研究了剪切速率、剪切应力和温度对透明尼龙熔体表观粘度的影响．在测试温度范围内，透明尼龙熔体的表观粘度随着温度的升高、剪切速率和剪切力的增大而降低；透明尼龙熔体为假塑性流体．其非牛顿指数小于1．     

单轴压缩下含杂质盐岩的声发射特征试验研究（岩土会议）

针对中国能源地下储库盐岩高杂质的问题,基于水不溶物含量及类型将取自某拟建储库的盐岩试样加工后分为纯盐岩组（纯盐岩）、含泥岩杂质盐岩组（泥质盐岩和盐质泥岩）、含钙芒硝岩杂质盐岩组（钙芒硝质盐岩和钙芒硝岩）,然后开展了单轴压缩破坏全过程的声发射测试试验。通过试验研究,得到了以下结果：（1）泥岩杂质和钙芒硝岩杂质均能提高盐岩的抗压强度,减小其变形能力,钙芒硝岩杂质使得盐岩屈服阶段大幅度减小;（2）随着泥岩杂质含量的增加,振铃计数率活跃区会后移,能量率大值集中区向后推移,累计振铃计数曲线和累计能量曲线呈现出由上凸到下凹的变化过程;（3）随着钙芒硝岩杂质的增加,振铃计数率最大值出现时间是向后推移的,整个试验过程中振铃计数率和能量率相对不稳定,累计能量-应变曲线台阶状增长更明显。     

微波加热对高凝油流变特性影响的实验研究

高凝原油输送工艺存在一定的局限性,微波辐射加热方法能改善高凝油的低温流动特性。笔者主要研究微波辐射对高凝原油处理效果的影响因素和各因素的影响程度。设计并进行了微波对渤海高凝原油作用的室内实验。对未处理原油、水浴加热处理原油和微波加热处理原油进行了流变性变化比较实验,并在微波功率不变而加热到不同温度和不同加热时间的条件下进行了流变性随微波加热温度和加热时间变化规律实验研究。实验研究结果表明高凝原油通过微波辐射作用能有效改善其低温流动性。