超高压水射流破岩过程中的应力波效应分析

选取200,220和260MPa射流压力和3种岩样,实验研究非淹没条件下破岩效果的宏观规律.针对岩石在超高压水射流作用下的破碎特性,建立球面应力波在岩石介质中传播的波动方程.运用拉格朗日方法描述岩石质点的位移场和速度场.利用Matlab对波动方程进行计算求解,分析超高压水射流冲击下岩石破裂时序演化过程,建立岩石宏观断裂规律与微观破坏机制间的联系.研究表明:超高压水射流作用下岩石的破坏主要表现为拉伸破坏;岩石受力在应力波效应下呈现两种状态,即先拉伸后压缩应力状态与压缩应力状态;理论计算分析与实验结果基本吻合,表明利用该方法分析超高压水射流破岩机理是可行的.     

不同应力状态土的动强度问题

土的动强度与静强度之关系 ,国内外学者的研究成果不尽一致 .通过工程实践及试验 ,土的动强度与土体的原位应力状态直接相关 .当K0 (=σ1/σ3)等于 1 0时 ,土的动强度最低 ;不论K0 >1 0或K0 <1 0时 ,即土体存在偏应力时 ,土的动强度都随之增长 .K0 又随土的固结状态之不同而不同 .因此 ,研究土的动强度必须与研究土的原位应力 (土的固结状态 )同时进行 ,并按土的原位应力状态进行土的动强度试验才能得到满意的结果     

岩石中声波衰减特性的理论与实验研究

本文从岩石试件在单轴压应力作用下的声波衰减现象出发,运用损耗介质的本构方程及粒子应力场理论,结合对含有裂隙岩石的有效弹性刚度系数的能量分折,建立了岩石介质中声波衰减特性与单轴压应力间的理论函数关系,即对较均质、致密的岩石,声波衰减系数比可近似地表示成应力的二次多项式关系。同时,声波衰减系数还与岩石的孔隙率、裂隙谱、弹性模量和泊松比等有关。最后,由实验数据证明本文所建立的声波在岩石中的衰减特性理论是合理的。     

黏弹性节理岩体中应力波的传播特性分析

为探究黏弹性节理对应力波在岩体中传播规律的影响,引入饱依丁-汤姆逊模型作为位移不连续条件,基于时域递归方法推导出应力波通过一组平行黏弹性节理的传播方程;通过将饱依丁-汤姆逊模型退化为Maxwell模型和Kelvin模型所得的时域递归数值解与已有的频域内封闭解对比,验证推导过程的正确性;最后,对相关参数的影响规律进行分析。结果表明：模型无量纲系数、无量纲节理厚度、无量纲节理间距和入射角等都对波的传播产生影响;对于单条节理,应力波的透反射系数以及能量耗散率主要取决于位移不连续模型的无量纲参数、入射角及无量纲节理厚度;而对于一组平行节理,透射系数还和平行节理数与节理间距的大小有关,且节理条数的增加对入射临界角位置处透射波振幅的衰减影响更为明显。     

筒形件少废料深拉延扇形压边力系数优化设计

在综合分析了筒形件少废料深拉延工艺基本特征及力学特性基础上,分析了采用方形坯料深拉延筒形地金属流动规律,提出了一种优化扇形压边力系数的方法。优化计算结果与实验结果相吻合,为方形坯料深拉延工艺设计及模具设计提供了重要参数。     

热力响应下衬砌隧道附加应力场的敏感性分析

针对核废料深埋处置遇到的热力耦合问题,研究一个深埋衬砌隧道热力响应下的附加应力场问题.考虑全场的应力变形特征,运用复变函数的罗朗级数展开技术,构造合适的应力函数,结合边界条件和无穷远的性态,获得了全场复势的解析表达,对孔口应力的敏感性分析显示:相对于无衬砌的情况,软衬砌的存在可以有效降低孔口应力,当衬砌厚度达到某个值时,孔口应力最小,过厚、过薄的衬砌对降低孔口应力都是不利的;对于硬衬砌隧道,当衬砌厚度达到某个值时,会出现应力集中现象,为了降低孔口应力,必须增加衬砌厚度;在一定情况下,由于热膨胀产生的热应力,也可以降低孔口应力.     

钢结构工程中高强度螺栓轴向应力的超声测量技术

基于声弹性效应原理, 研究了超声波在螺栓内的传播速度与轴向应力间的关系, 并采用纵横波结合法测量螺栓轴向应力. 在介绍声弹性效应测量螺栓轴向应力原理的基础上, 选择型号为M30×150的8.8级碳钢螺栓进行实验研究, 利用信号互相关算法实现了纵横波渡越时间的获取, 得到了螺栓在不同应力状态下的螺栓应力弹性系数变化趋势, 并提出了一种分段计算螺栓轴向应力的测量方法, 结果表明计算应力值与理论应力值平均误差率仅为2.026%, 提高了螺栓轴向应力的测量精度.

     

Superposition model for analyzing the dynamic ground subsidence in mining area of thick loose layer

The dynamic ground subsidence due to underground mining is a complicated time-dependent and ratedependent process. Based on the theory of rock rheology and probability integral method, this study developed the superposition model for the prediction and analysis of the ground dynamic subsidence in mining area of thick loose layer. The model consists of two parts(the prediction of overlying bedrock and the prediction of thick loose layer). The overlying bedrock is regarded as visco-elastic beam, of which the dynamic subsidence is predicted by the Kelvin visco-elastic rheological model. The thick loose layer is regarded as random medium and the ground dynamic subsidence is predicted by the probability integral model. At last, the two prediction models are vertically stacked in the same coordinate system, and the bedrock dynamic subsidence is regarded as a variable mining thickness input into the prediction model of ground dynamic subsidence. The prediction results obtained were compared with actual movement and deformation data from Zhao I and Zhao II mine, central China. The agreement of the prediction results with the field measurements show that the superposition model(SM) is more satisfactory and the formulae obtained are more effective than the classical single probability integral model(SPIM), and thus can be effectively used for predicting the ground dynamic subsidence in mining area of thick loose layer.     

有界双层结构SH导波频散特性分析

为了检测附着防腐层层状结构中是否存在剥离、孔洞等缺陷,利用超声SH导波研究层状结构频散特性的影响因素,基于弹性及粘弹性波动理论并依据Navier运动位移方程推导了附着防腐层双层结构的频散方程,并分析了防腐层剥离缺陷状态对频散特性的影响.结果表明:通过研究SH导波频散特性的变化可反映附着防腐层的双层结构是否存在剥离缺陷;防腐层产生剥离缺陷时,导波SH_0模态发生频散且向防腐层横波速度渐近.防腐层剥离缺陷尺寸增大,回波信号幅值增加,截点振动速度变慢,导波能量衰减减小.