一种考虑高温的节理岩石累计损伤本构模型建立的方法

    公开(公告)号:CN117436264A

    公开(公告)日:2024-01-23

    申请号:CN202311443560.X

    申请日:2023-10-31

    Abstract: 本发明公开了一种考虑高温的节理岩石累计损伤本构模型建立的方法,采用Drucker‑Prager准则描述岩石的微元强度,通过层理岩体在高温后受荷载时的总损伤变量,建立高温处理层理砂岩统计损伤本构模型。能够有效的从损伤本质特性揭示高温作用含层理岩石破坏机理,建立的模型参数可以刻画力学行为,物理意义明确,可为岩石工程的设计、施工提供安全性评估的依据。本发明所建立的本构模型不包含非常规力学参数,模型参数能够体现出岩体的延脆性和强度特征,物理意义明确,可为高温作用后层理岩石力学的相关计算与数值模拟提供理论支撑。

    一种带声波测试的高温岩石蠕变试验装置及试验方法

    公开(公告)号:CN113008671A

    公开(公告)日:2021-06-22

    申请号:CN202110203818.3

    申请日:2021-02-23

    Inventor: 姜谙男 蒋浩鹏

    Abstract: 本发明公开了一种带声波测试的高温岩石蠕变试验装置,由超声测试系统、加热系统、轴压系统、千斤顶控制系统、压力恒温室、传感器装置、数据采集处理系统及基础底座外框架等部分组成。本装置通过超声测试系统,能够测试高温岩石蠕变试验过程中声波波速的变化情况,有助于分析温度对岩石蠕变过程中波速的影响机制。此外本装置的使用方法及操作过程简单,提高了试验效率,同时能够模拟岩石在不同温度和压力作用下的蠕变试验,能够揭示出高温对岩石蠕变特性的影响程度。

    一种表达高温作用后岩石拉伸特性的损伤关系计算方法

    公开(公告)号:CN114923786B

    公开(公告)日:2024-12-27

    申请号:CN202210039007.9

    申请日:2022-01-13

    Inventor: 姜谙男 蒋浩鹏

    Abstract: 本发明公开了一种表达高温作用后岩石拉伸特性的损伤关系计算方法,其包括定义热损伤变量DT,用于表征温度对岩石受力性能的影响;定义岩石材料微元体强度F服从Weibull分布,构建岩石材料的概率密度函数P(F);根据岩石材料的概率密度函数P(F)获得用于表征应力状态下发生破坏的微元体数量NF与总体微元体数量N的比值,定义为荷载统计损伤DM;根据热损伤变量DT获得岩石在拉伸荷载作用下的损伤关系σ。本发明能够反映出拉伸应力‑应变关系,能够体现出模型的合理性,并揭示了耦合损伤变量随应变的演化规律。

    高温和水压作用下节理岩石三维蠕变损伤模型的建立方法

    公开(公告)号:CN118966075A

    公开(公告)日:2024-11-15

    申请号:CN202411228344.8

    申请日:2024-09-03

    Abstract: 本发明公开了一种高温和水压作用下节理岩石三维蠕变损伤模型的建立方法,通过根据考虑了岩体的纵波波速和岩体孔隙率的高温损伤变量和岩体在加速蠕变过程中损伤变量所获取的高温‑荷载耦合损伤变量,建立高温和水压作用下节理岩石三维蠕变损伤模型。在三维模型的建立中,考虑了节理岩石蠕变特性,以及在热、水等多场作用下的影响,所建立的模型有较强的综合性,能够更全面地考虑高温和水压影响下三维节理岩体的蠕变行为规律,从而更准确地模拟节理岩体的变形、破坏和稳定性特征,为工程设计和灾害预测提供更可靠的理论基础和应用支持。

    考虑高温-荷载耦合损伤的岩石本构模型数值分析方法

    公开(公告)号:CN116933538A

    公开(公告)日:2023-10-24

    申请号:CN202310914671.8

    申请日:2023-07-24

    Abstract: 本发明公开了一种考虑高温‑荷载耦合损伤的岩石本构模型数值分析方法,包括以下步骤:S1:定义高温损伤变量Dt和连续损伤变量Dm;S2:获取耦合损伤变量Dc;S3:基于Zienkiewicz‑Pande屈服准则,建立屈服准则和与屈服准则对应的势函数;S4:获取考虑高温‑荷载耦合损伤的岩石本构关系,对考虑高温‑荷载耦合损伤的岩石进行数值分析。本发明考虑了温度‑荷载耦合损伤对岩石刚度和强度的影响,解决了屈服面上存在尖角和棱边问题,同时在考虑高温对岩石性能影响的基础上,考虑了静水压力和中间主应力产生的荷载对岩石强度的影响,能够准确模拟岩石在高温‑荷载耦合条件下的力学行为。

    一种表达高温作用后岩石拉伸特性的损伤关系计算方法

    公开(公告)号:CN114923786A

    公开(公告)日:2022-08-19

    申请号:CN202210039007.9

    申请日:2022-01-13

    Inventor: 姜谙男 蒋浩鹏

    Abstract: 本发明公开了一种表达高温作用后岩石拉伸特性的损伤关系计算方法,其包括定义热损伤变量DT,用于表征温度对岩石受力性能的影响;定义岩石材料微元体强度F服从Weibull分布,构建岩石材料的概率密度函数P(F);根据岩石材料的概率密度函数P(F)获得用于表征应力状态下发生破坏的微元体数量NF与总体微元体数量N的比值,定义为荷载统计损伤DM;根据热损伤变量DT获得岩石在拉伸荷载作用下的损伤关系σ。本发明能够反映出拉伸应力‑应变关系,能够体现出模型的合理性,并揭示了耦合损伤变量随应变的演化规律。

    一种热力耦合石灰岩分数阶蠕变损伤本构模型构建方法

    公开(公告)号:CN114547908A

    公开(公告)日:2022-05-27

    申请号:CN202210199770.8

    申请日:2022-03-02

    Abstract: 本发明公开了一种热力耦合石灰岩分数阶蠕变损伤本构模型构建方法,包括:S1:建立考虑热膨胀和热损伤影响的第一热损伤弹性元件;S2:建立考虑热力耦合作用影响的热力耦合损伤黏性元件;S3:建立热力耦合石灰岩分数阶损伤蠕变模型;S4:获取热力耦合石灰岩分数阶损伤蠕变本构模型的一维本构关系方程;S5:建立热力耦合石灰岩分数阶损伤蠕变本构模型的三维本构关系方程。本发明提出了考虑热膨胀作用的弹性元件和基于分数阶的热力耦合损伤黏性元件,能够准确描述不同温度作用下岩石蠕变的三阶段特征,较好反映热力耦合作用下岩石的流变机制,该模型的建立能够为火灾隧道围岩的长期稳定性分析提供一定的理论指导。

    一种热-力耦合条件下层状岩石统计损伤计算方法

    公开(公告)号:CN113868897A

    公开(公告)日:2021-12-31

    申请号:CN202111400440.2

    申请日:2021-11-19

    Abstract: 本发明公开了一种热‑力耦合条件下层状岩石统计损伤计算方法,首先给定岩石微元体强度服从Weibull分布函数,其次建立了岩石应力‑应变的轴向应力‑应变关系,最后根据广义胡克定律和统计损伤原理建立了考虑各向异性非线性强度破坏准则的岩石在三轴高温‑渗流耦合力试验条件下的应力‑应变关系。本发明应用于热‑力耦合作用下层状板岩的三轴压缩试验,提出的新模型较现有的模型综合性及适用性较强,对试验所得的应力应变曲线拟合程度较高。体现了层状板岩的变形破坏特征,充分反映了峰后阶段的趋势。

    一种拉伸作用下的岩石渗流装置及试验方法

    公开(公告)号:CN113504119A

    公开(公告)日:2021-10-15

    申请号:CN202110932622.8

    申请日:2021-08-13

    Abstract: 本发明公开了一种拉伸作用下的岩石渗流装置,包括:油压装置、拉伸控制装置、渗流装置、拉伸夹具、压力室、数据采集处理系统、底座外框架、岩石试件;渗流装置用于对岩石试件开展渗流实验;拉伸夹具用于对岩石试件产生拉伸作用;油压装置用于控制压力室内部围压大小;拉伸控制装置用于对拉伸夹具顶部进行拉伸操作;数据采集处理系统用于采集拉伸过程中岩石试件的实时应变数据,分析岩石试件应变变化情况。本发明结构简单,有较强的综合性,可以岩石在拉应力和渗流耦合条件下渗透率的变化过程和规律,对于建立拉伸作用下的力学本构模型有重要的现实意义,也提高了试验精度,能够测试不同水压、围压和拉应力下岩石的应变过程及渗透率的变化规律。

    一种高温环境作用下岩石蠕变试验装置及试验方法

    公开(公告)号:CN112697600A

    公开(公告)日:2021-04-23

    申请号:CN202011451786.0

    申请日:2020-12-09

    Abstract: 本发明公开了一种高温环境作用下岩石蠕变试验装置和方法,包括激光测距系统、加热系统、轴压系统、伺服泵加载控制系统、压力恒温室、数据采集处理系统、基础底座、岩石试件、应变传感器及温度传感器;压力恒温室固定在基础底座上,压力恒温室上设有加载轴,压力恒温室内设有加热系统、应变传感器及温度传感器;轴压系统设于压力恒温室外,伺服泵加载控制系统与轴压系统连接并通过加载轴对置于压力恒温室内的岩石试件施加载荷;激光测距系统设于加载轴上;应变传感器、温度传感器以及激光测距系统均与数据采集处理系统连接。该装置可以实现高温环境作用下精确控制加载和监测岩石蠕变位移变化。

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