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[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
曹成 柴军瑞 覃源 许增光 谈然
【目的】研究粗糙结构面在剪切过程中发生大规模破坏时的裂隙变形及渗流变化规律,为岩体裂隙应力-渗流耦合研究提供参考。【方法】对完全和非完全咬合状态下的规则齿结构岩面,采用常法向应力作用下的剪切-渗流耦合试验,测定法向应力为1.91 MPa、水压为0.6 MPa时结构面剪切强度及剪切位移的变化,并在完全咬合的基础上改变水压分别为0.4,0.6和0.8 MPa,测定剪切过程中流量的变化。【结果】裂隙结构面咬合状态对剪切强度变化曲线以及法向位移变化曲线有较大影响,基于此推导出一种更接近试验结果的辐向流立方定理公式。结构面破坏之前水流的非完全轴对称性流动、水流漩涡以及粗糙度和接触面积等因素使得计算结果与试验结果之间有较大差异,流量的计算结果与试验结果差值(ΔQ)最大达41.5cm3/s,此外ΔQ会随机械隙宽的增加而增大。当水压从0.4MPa增大到0.6和0.8MPa时,ΔQ分别增加5和8.2cm3/s,渗透系数分别降低0.27和0.47cm/s,机械隙宽与水力隙宽的比值分别增加0.04和0.06。【结论】裂隙结构面在复杂应力条件下的抗剪强度和变形与结构面咬合状态密切相关,结构面破坏形态、水流形态以及水压对裂隙渗流规律影响较大。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
陈蕴生 刘晟锋 李宁 韩信
采用类岩石材料水泥砂浆,制作成含有不同裂隙倾角和不同裂隙数目的非贯通裂隙模型试样,在岩石三轴、剪切复合机上进行单轴压缩试验研究,分析非贯通裂隙试件在单轴压缩条件下的破坏方式、变形和强度特性,并建立了其与非贯通裂隙倾角和裂隙数目的关系;加载的同时利用超声波检测仪进行声波测试,分析了其内部裂纹的扩展情况。试验结果表明,裂隙的存在使试件强度显著降低;试件中有无裂隙对其强度的影响明显大于裂隙角度的影响;试件强度一般随裂隙数量的增加而降低,但也与裂隙的位置有关;裂隙角度对强度的影响有随裂隙数量增加而减小的趋势。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
曹建生 张万军 刘昌明 杨永辉
“岩土二元结构体”边坡失稳现象由于其物质组成、形成年代、地质结构等方面的特点,与其他岩土边坡失稳有不同的表现.为探讨降雨诱发“岩土二元结构体”边坡失稳的机理及保证边坡稳定的对策,采用自记雨量计、时域反射仪(TDR)、翻斗式自记流量测定仪对“岩土二元结构”小流域的降雨特性、坡地岩土水分的动态变化以及裂隙岩体渗流的动态过程进行了测定分析.结果表明,降雨特性、坡地岩土前期水分含量以及坡地的地质结构特性是影响降雨入渗补给渗流及降雨诱发边坡失稳的重要因素;在强降雨条件下,距坡地表层50 cm深度的土壤层与岩体层结合部位存在暂时饱和区,该饱和区通过对滑动面的浸泡软化,可以促使滑坡体的滑动;降雨入渗补给裂隙...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
王贤达 张立杰 吴兴明 程德明 李健
【目的】研究不同果形柑橘果实的裂隙发生规律，开启认识柑橘采前因田间水分失调导致膨胀裂果的新视角。【方法】根据柑橘果壳结构分层特征，将果壳视为密闭压力容器，依据压力容器壁应力分析方法，阐释各类果形果壳膨胀应力分布与果皮裂隙发生规律。【结果】果壳形态直接影响膨胀应力分布与裂隙规律。（1）椭圆形果实：果形指数FSI<1时，果壳的果顶应力σTop>赤道经向应力σΦ-Mid>赤道环向应力σθ-Mid，因而扁椭圆形果实裂隙多位于果顶，如早熟温州蜜柑C.reticulata Satsuma品系；果形指数FSI>1时，果顶应力σTop<赤道经向应力σΦ-Mid<赤道环向应力σθ-Mid，即长椭圆形果实裂隙多呈纵裂，如‘奈维林娜’脐橙（C.sinensis Navelina Navel）；果形指数FSI=1，近圆球形果壳裂隙多位于果壳最薄处dmin，果顶应力与赤道应力比值与其对应部位果壳厚成反比σTop/σMid=dMid/dTop，如‘甜春桔柚’（Spring-sweet Tangelo）裂隙多位于果腰赤道部的果皮最薄处呈环状横裂，而‘纽荷尔’脐橙（C.sinensis Newhall Navel）的裂隙多始于脐顶最薄处。（2）果形近心形文旦柚类果实的果顶凹处易构造膨胀“应力集中”条件，且与砂囊椭球顶部膨胀应力极大点重合，以致果实顶部呈规律性的裂隙，如‘度尾文旦’柚（Citrus grandis Duweiwendan）。（3）在田间水势陡增时，高糖果实的体积膨胀比与裂果率均大于低糖果实。【结论】柑橘果壳裂隙始于果壳膨胀应力最大处，裂隙延伸方向与最大应力方向垂直。果形越偏离球形、果壳厚差异越显著，膨胀应力分布越不均匀，裂果率越高。遇田间水势陡增时，高含糖量果实裂果率大于低含糖量果实裂果率。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
查恩爽 李家琪 许力文 李珊 王玲 姜振蛟
针对岩体裂隙复杂多变和模型制作困难的问题,该文将3D打印技术引入实验教学中,构建裂隙渗流与传热可视化实验装置,在不同注入强度和温度条件下,监测、分析裂隙渗流场与温度场时空演化规律。依托于该实验装置,可以突破传统的物理模拟实验思维,以学生自主发现问题为出发点,分组完成裂隙模型设计与制作、实验过程观测与分析、成果汇总与报告,帮助学生全面理解不同裂隙结构条件下渗流场与温度场特征,锻炼学生理论联系实际的能力及创新思维。
关键词：
岩体裂隙 3D打印 物理模拟 实验教学
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
罗许林 王国柱 潘燕秋 石浩
为了研究裂隙砂岩渗透率演化的微观机制，对不同预制裂倾角砂岩进行了一系列三轴水力耦合试验研究。试验结果表明，在三轴水力耦合作用下，预制裂隙砂岩试样的强度和变形特性、宏观破坏模式、渗透性受预制裂隙倾角的影响。此外，研究了预制裂隙倾隙角对声发射事件时空演化规律和破裂类型统计规律的影响，揭示了渗透率演化微观机制。声发射试验结果表明，渗透率的降低主要是由压缩事件导致裂隙闭合和孔隙坍塌引起的，而渗透率的增加是由拉伸事件和剪切事件的不断累积引起，并且受预制裂隙倾角的影响。
关键词：
水力耦合 预制裂隙 砂岩 渗透率 声发射
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
吴涛 李港
本文基于分形理论与技术和广义Darcy定律，考虑孔隙毛细管与裂缝间的窜流效应，提出了幂律流体在裂缝-孔隙双重介质中的有效渗透率分形模型。研究结果表明：幂律流体在裂缝-孔隙双重介质中的有效渗透率不仅与幂律流体特性有关，而且还与裂缝-孔隙双重介质微结构参数、沿基质与裂缝压强差之比有关，同时进一步分析了这些参数对幂律流体有效渗透率的影响。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
段君义 粟雨 邱明明 刘伟平 敬涛
该文将图像处理技术引入土力学实验，开展了裂隙性土直剪实验教学研究。首先，介绍了图像处理技术的操作流程，并利用该技术分析了土体裂隙形态的发育和裂隙参数的变化；然后，通过直剪实验研究了裂隙性土体的抗剪强度指标随干湿循环次数的变化规律；最后，结合上述实验结果，探明了土体抗剪强度与其裂隙发育的关联机制。实验结果表明，土样裂隙呈现出由微小裂隙萌生→主要裂隙与微小裂隙并存→主要裂隙主导的演变规律；干湿循环引起的裂隙发育导致土体黏聚力显著下降，这是土体抗剪强度衰减的本质原因，裂隙率是决定土体抗剪强度降低程度的主要指标。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王数 左强
本文根据实测资料,应用模糊聚类思想,对柳林泉区裂隙的发育规律进行了概化与分析,获得了能反映当地渗流特征的主渗透系数。在此基础上,建立了柳林泉区两组相交裂隙系统情况下的数值模型,并对该模型进行了检验。结果表明:本文参数、模型可靠,可用于分析当地地下水运移的规律。最后,应用该模型对当地地下水流动态进行了预报。分析预报结果可知:随着地下水的逐步开采,当地会出现局部的地下水降落漏斗,为避免环境的恶化,应加强地下水水资源的管理。
关键词：
模型 模拟 裂隙流 渗透系数张量
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
题正义 李佳臻 王猛 朱志洁 张峰 胡江涛
为掌握倾斜煤层开采后采空区底板破坏情况，基于断裂力学理论，构建倾斜煤层采后空间底板应力求解力学模型，结合应力场与双剪强度理论，推导底板采动破坏深度求解公式，并应用实例进行验证。依据求解公式分析了底板破坏形态及影响因素，结果表明：倾斜煤层底板采动破坏区域分布具有非对称性特征；破坏范围及深度主要受工作面赋存状态和底板岩性影响，其中破坏深度与工作面斜长、采深和底板内摩擦角正相关，与底板黏聚力呈反比；随着倾角的增大破坏深度呈现先升后降趋势，而随着测压系数的增大破坏深度呈现先降后升趋势。本文研究成果可为倾斜煤层承压水防治、邻近煤层开采提供一定的理论指导。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
赵小矛 焦亮亮 赵健 赵东
由于木结构榫卯接合的部位属于隐藏部位,当其发生损伤时,肉眼无法观测。为了准确地预测榫卯结构的健康状况,可以根据榫卯结构在破坏前,木材所释放出来的声发射能量传播特性进行信息源位置的判定。为此,本研究提出并验证了木材的声发射信号符合能量衰减规律,并且利用能量衰减模型对榫卯结构的声发射源(破坏源)进行定位。首先,采用直径0.5 mm的铅芯为模拟声发射源,探讨了声发射波在木材中的传播和衰减特性,然后进行了榫卯结构弯曲破坏实验,实验中将目标声发射源限定于两个传感器之间,利用两点定位法确定破坏源的位置,经比较计算值与
关键词：
榫卯结构 声发射 能量衰减 定位 木结构
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
吕海东 王瑞骏 李章浩 王党在
为了研究深厚砂层坝肩绕坝渗流的规律,结合拟建的陕西省王圪堵水库土石坝工程,进行了左坝肩绕坝渗流的三维有限元分析,并以坝肩砂层渗透稳定为控制条件,进行了防渗墙延伸长度方案的比较研究,同时对传统的绕坝渗流计算方法水力学法所存在的问题进行了分析。结果表明,水力学法计算的绕坝渗流量结果偏小,据其进行防渗墙延伸长度方案的比较与选择缺乏理论依据;绕坝渗流沿河道方向的影响范围是有限的,主要影响发生在坝趾处的左岸坡上;随着防渗墙延伸长度的增加,坝趾处左岸横断面砂层的最大渗透坡降及出逸面的渗透坡降均逐渐减小;深厚砂层坝肩的绕坝渗流主要发生在砂层内,且随着防渗墙延伸长度的增加,砂层及左坝肩整体的绕坝渗流量均逐步减...
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
吴兵 黄来胜 李杨 李超 雷柏伟
该文设计了液氮冻结煤岩实验装置，并进行了液氮冻结和冻融条件下煤体力学特性实验，研究了液氮冻结时间和冻融次数对煤体力学强度及裂隙演化的影响规律，定量分析了液氮冷浸对煤体力学特征的影响。通过基于机理分析的实验教学拓展延伸，能够使学生从原理层面分析实验结果，学习宏微观结合的分析方法，加深对实验课程的理解，提高创新能力，开拓学术视野。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王瑞骏 丁战峰 刘伟
【目的】研究堆石流变效应对面板堆石坝应力变形的影响规律,为预测坝体长期变形规律及应力应变分析提供参考。【方法】结合面板堆石坝工程实际,对堆石料的流变特性、流变计算模型及其有限元计算方法进行了分析与选择,在此基础上,结合国内某高面板堆石坝工程实例,运用三维有限元法,按考虑堆石流变效应和不考虑堆石流变效应2种计算方案,分析了流变效应对大坝应力变形的影响。【结果】流变使坝体及面板的应力变形均呈现增大的趋势,相比较而言,流变对于坝体向上游水平位移的影响最大,对坝体向下游水平位移和坝体竖向位移的影响次之,对面板挠度和面板顺坡向应力的影响则较小;流变对于坝体沉降变形的影响主要发生在堆石填筑后约10个月内;...
[期刊] 林业科学
[作者]
顾继友 高振华 王逢瑚 李治国 程瑞香
对不同密度杨木刨花板、落叶松刨花板及不同厚度杨木、落叶松在不同方向的吸水厚度膨胀率进行追踪测试 ,然后进行回归拟合 ,结果表明 ,刨花板和木材的吸水厚度膨胀率方程与理论推导结果能很好的吻合 ,方程的数学形式都为 :TS(t) =a -be-t τ。由此得到刨花板的粘弹变形方程和胶接点破坏引起的变形方程的数学形式也与上式相同 ,对于机械吸附蠕变方程通过数学级数变换 ,也可得到相同的近似式。研究还表明用刨花板的吸水厚度膨胀率方程描述刨花板的尺寸稳定性 ,可得到该刨花板的最大吸水厚度膨胀率和衡量关于刨花板厚度膨胀速率的参数等信息 ,因此它更合理和实用
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