破断岩体裂隙的流体流动特性分析

 讨论立方定律成立的前提条件,指出立方定律只有在裂隙隙宽波动极小的情况下才能近似成立,对于岩体粗糙裂隙来说,此种状态只会出现在裂隙的局部区域,即局部立方定律;而在裂隙隙宽波动较大的区域,则需准确表述裂隙粗糙对流体流动的影响作用。提出天然粗糙裂隙的多平行板离散等效模型,可以有效地适用局部立方定律,推导粗糙裂隙的隙宽表示和流量计算公式;借助数值软件分析隙宽波动对等效模型单元体内部流体压力的作用规律,并定义一个过量压力降损耗系数,基于该系数对粗糙裂隙的流量计算方法进行修正。     

温度压力耦合作用下的岩石屈服破坏研究

以深部开采为背景,讨论了温度和压力对深部岩石变形和破坏规律的影响。将岩石的屈服破坏过程视为能量释放和能量耗散的过程,根据最小耗能原理导出了温度和压力耦合作用下的深部岩石屈服破坏准则。该准则具有明确的物理意义,即当岩石的塑性耗散能及温度梯度引起热传导的耗散能累积耗散到一定程度时,岩石就会发生破坏失稳。     

基于能量耗散与释放原理的岩石强度与整体破坏准则

讨论了岩石变形破坏过程中能量耗散、能量释放与岩石强度和整体破坏的内在联系。指出岩石变形破坏是能量耗散与能量释放的综合结果。能量耗散使岩石产生损伤,并导致岩性劣化和强度丧失;能量释放则是引发岩石整体突然破坏的内在原因。定义了单元耗散能、可释放应变能、强度丧失和整体破坏的概念。给出了基于能量耗散的强度丧失准则和基于可释放应变能的整体破坏准则,分析了各种应力状态下岩石单元整体破坏的临界应力。并应用上述准则讨论了隧洞围岩发生整体破坏的临界条件。     

分形节理粗糙度对应力状态影响的研究

根据Weierstrass函数人为地建立具有分形结构的节理模型来模拟节理剖面的粗糙性，通过试样的单轴压缩实验，在弹性理论的框架内对实验数据进行了统计分析。结果表明分形维数成为反映节理变形、强度、应力状态等的恰当统计特征量，这为研究岩石力学性质提供了一个新的方法。     

岩石断裂面的各向异性分形和多重分形研究

针对表面结构的分形各向异性和奇异性特征，对岩石断裂表面的多重分形性质进行了研究。提出了一种新的分形测量方法---投影覆盖法，直接测量断裂表面的多重分形维数Ｄ∈［２，３），并引入粗糙性概率度量表面不规则性。研究表明，断裂表面的多重分形谱可提供有关断裂机制的更丰富的信息，不同载荷条件和断裂模式下形成的岩石断裂面具有明显不同的多重分形谱函数特征。     

砼受压损伤力学本构模型的研究

本文利用ＭＴＳ公司８１５．０２型电液伺服试验系统对砼进行了等应变速率加载控制的应力一应变全曲线试验，应用不可逆热力学和内变量理论的成果建立了砼损伤力学模型，并用概率统计的观点分析了损伤的演化规律。由于考虑了不可逆变形的影响，本文所建本构模型与实验吻合较好。     

混凝土断裂及亚临界扩展的细观机制

通过模型和三点弯曲断裂SEM试验,详细研究了混凝土断裂全过程及亚临界扩展的细观机理。结果表明:混凝土断裂是一个复杂的不规则过程,存在明显的亚临界扩展现象。混凝土亚临界扩展路径是曲折的,并非经典断裂力学假定的平直路径,混凝土亚临界扩展和临界失稳扩展呈现分形特征。用起裂断裂韧性K_ICⁱ和分形等效断裂韧性K_IC^e,f来描述混凝土抵抗初裂和临界失稳扩展的能力。给出了考虑亚临界扩展弯折效应的混凝土亚临界扩展长度、混凝土起裂断裂韧性K_ICⁱ和分形等效断裂韧性K_IC^e,f的计算表达式。计算表明:混凝土失稳断裂时的分形等效断裂韧性K_IC^e,f与混凝土亚临界扩展的分维数D成正比。     

分形节理力学性能试验研究

本文首次运用“分形实验法”人为地生成具有分形结构的节理试件进行实验分析。利用光弹实验可视性特点详细研究了具有不同粗糙度（不同分形维数）的节理在单压和压剪两种加载方式下对试件力学特性的影响,得出了一些规律性的结果     

岩石可释放应变能及耗散能的实验研究

地下岩石结构的变形破坏是能量耗散与能量释放的综合结果.岩石结构内部储藏的可释放应变能和己耗散能的计算,涉及到在当时工况下岩石的卸荷弹性模量和泊松比,并与加载速度与载荷水平有关.该文在不同加载速度及不同载荷水平下,对岩石试件进行了单压加卸载实验,得到了卸荷弹性模量与泊松比、可释放应变能与耗散能的变化规律;进行了SHPB动...     

粘胶纤维和Lyocell纤维生产中溶解机理的探讨

溶解技术是纤维素纤维制造过程中关键的技术,溶解的效果直接影响过滤、纺丝成形和最终产品的质量。纤维素溶解的详细机理非常复杂,但基本上都可以从分子间氢键的破坏方面得到解释,本文着重就粘胶纤维和Lyocell纤维生产中纤维素不同的溶解过程和溶解机理作了初步探讨。