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充填裂隙煤岩变形局部化及微裂纹扩展过程研究: 2025年; 为探究矿物非均质性对充填裂隙煤岩变形局部化及微裂纹扩展演化规律的影响,构建基于矿物组分离散元细观数值模型,从细观尺度上揭示试验过程中产生的宏观变形破裂,并基于测量圆方法对裂隙煤岩应力场及裂纹周围位移矢量场的局部化特征进行反演分析。研究结果表明,同一裂隙倾角下,随着岩桥角度增大,裂隙煤岩峰值强度呈先降低后增高的趋势,对应的裂纹贯通模式由近似平行于轴向张拉混合破坏的间接贯通向斜剪拉伸破坏的直接贯通转变,微观拉伸和剪切裂纹的萌生应力水平与裂隙倾角成正相关,压剪裂纹萌生起裂时间较拉伸裂纹和拉-剪混合裂纹晚。另外,含充填裂隙煤岩周围的压缩局部化区域较非充填工况大,相反,拉伸局部化区域变小。; 雷瑞德邹旭胡超李俊黄凌周林森; 关键词：非均质性变形局部化

一种基于变形局部化与损伤断裂力学的冲击地压预警方法: 本发明公开了一种基于变形局部化与损伤断裂力学的冲击地压预警方法，获取待预警区域的各个点的微震数据，微震数据包括点的三维坐标和点的能量；利用空间网格算法将待预警区域划分为多个空间区域，并将各个空间区域的各个点的微震数据集合...; 崔峰宗程来兴平陈建强邹磊贾冲王昊罗钟刘浩张博

岩石变形局部化智能识别的DSCM-CNN方法: 2024年; 岩石变形局部化的识别对于岩石破坏机理、岩土工程灾害预测预警有着重要的意义。本文将数字散斑相关方法(digital speckle correlation methods,DSCM)与卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)相结合,提出了一种用于岩石变形局部化智能识别的DSCM-CNN模型。通过DSCM获取岩石试件在单轴压缩实验过程中的最大剪应变场云图,根据变形局部化带位置进行标注,完成数据集的构建;利用训练数据集对DSCM-CNN智能识别模型进行训练。通过红砂岩单轴压缩实验对该方法进行验证,结果表明:DSCM-CNN模型可以实现岩石变形局部化带位置的自动识别,子集准确率、精确度、召回率等指标分别达到94.19%,97.21%和96.41%,证明了岩石变形局部化智能识别的DSCM-CNN模型的可行性,为岩石变形局部化智能监测提供了一种新的思路。; 张鹏利铭姚海波张军徽马少军高峰; 关键词：岩石变形局部化数字散斑相关方法卷积神经网络

基于变形局部化方法的冲击地压时空强预测研究: 冲击地压的发生和预测是一个非线性很强的工程问题,针对强非线性问题,如何建立监测预测方法,实现对冲击地压发生的空间、时间、强度进行有效预测,是冲击地压防治的重中之重。本文通过推导变形局部化与冲击地压之间的关系,构建了变形局...; 赵亚周; 关键词：冲击地压预测变形局部化

一种煤岩变形局部化预测冲击地压的方法: 本发明提供一种煤岩变形局部化预测冲击地压的方法，在局部变形破坏中用空间聚集性指标与空间尺度显著性指标来预测试件破坏区域和冲击地压的破坏位置。本发明在变形局部化本构关系中引入内部参数和应变梯度，找到变形集中区、计算局部化带...; 宋义敏张苑玉安栋许海亮邓文良赵亚周范辉远

真三维应力下裂隙岩体变形局部化实时监测分析试验方法: 本发明公开了一种真三维应力下裂隙岩体变形局部化实时监测分析试验方法，包括立方体裂隙岩样准备；裂隙岩样数字散斑面喷涂；裂隙扩展可视化监测试验系统安装；裂隙散斑岩样在真三轴试验系统上安装；施加真三维应力；施加预设水压；施加轴...; 刘元雪赵宏刚邓博知蒋长宝黄滚

冲击地压预测的煤岩变形局部化方法被引量：11: 2023年; 冲击地压预测是冲击地压防治的前提和基础,是冲击地压研究中的一个重要内容,针对目前冲击地压前兆和冲击地压孕育过程之间内在的本质联系不清问题,从煤岩变形破坏的固有特征及冲击地压的失稳问题本质出发,借鉴经典力学中的能量原理,提出了以煤岩变形局部化为前兆的冲击地压预测方法。根据虚位移原理和稳定性理论,推导并得到了冲击地压发生临界条件和煤岩变形局部化发生条件,分析煤岩变形局部化与冲击地压内在联系。采用梯度塑性理论,通过引入内部长度参数,构建煤岩变形局部化模型,分析了变形局部化带宽带的影响因素。给出了测量内部长度参数的实验方法,对变形破坏向某一区域集中,且集中区具有一定尺度的现象进行理论解析。根据变形局部化的时空演化特点,引入描述变形局部化的空间聚集性、梯度显著性和曲率显著性指标,从“时间演化”属性和“结构演化”属性对变形局部化状态进行识别。对变形局部化预测方法进行初步的应用研究,分别采用实验的声发射数据和现场的微震数据,预测煤岩试件破坏区域和煤矿冲击地压危险区域。研究表明:煤岩变形局部化开始条件和冲击地压发生的临界条件相同,即冲击地压孕育演化过程和煤岩变形局部化的过程具有一致性;煤岩变形局部化带宽度与材料内部长度参数和煤岩冲击能指数有关,随着材料内部长度增大,变形局部化带宽度线性增大,随着煤岩冲击能指数增大,变形局部化带宽度非线性减小;根据实验和现场初步应用结果,表明空间聚集性、梯度显著性和曲率显著性指标能够描述和追踪变形局部化时空演化特征,变形局部化预测冲击地压危险区域方法具有可行性。; 潘一山宋义敏朱晨利任何许海亮; 关键词：冲击地压变形局部化空间聚集性

砂岩力学-渗流特性与变形局部化演化规律试验研究: 随着我国基础设施建设快速发展，岩土工程建设过程中的安全性问题引起了高度关注。岩体在受到外荷载作用时会产生变形损伤及失稳破坏，诱发工程灾害。为深入研究渗流场和应力场耦合作用对于岩石变形破坏的影响，开展了不同水力梯度和不同围...; 曹琦; 关键词：水力梯度力学特性渗流特性

排水条件对砂岩力学及其变形局部化特性影响试验研究: 2023年; 为了研究砂岩在渗流−应力耦合作用下的变形局部化破坏特征,利用可视化三轴伺服控制试验系统,结合三维数字图像相关技术(three-dimensional digital image correlation,简称3D-DIC),开展不同排水条件下的砂岩三轴压缩试验,对岩石力学、渗流及其变形局部化特性进行分析,并利用电镜扫描对砂岩破坏后其破裂面微观形貌进行分析。结果表明:排水条件下砂岩的峰值强度和弹性模量高于不排水条件下的值,且随着渗透水压增大,砂岩的峰值强度、弹性模量和泊松比均随之增大,出现贯通裂纹的时间点和渗透率最大值出现的时间点则会提前;当渗透水压相同时,不排水条件下砂岩表面变形场云图的局部化带比排水条件下的更宽,即岩石的宏观裂纹更明显,排水条件下水流将岩石内部的矿物颗粒带走,形成孔洞,其破裂面的表面比不排水条件下更光滑,而不排水条件下颗粒表面明显有片状岩屑附着;所有排水条件下径向变形局部化启动点始终高于轴向变形局部化启动点,平均提高了1.23%,变形局部化径向、轴向启动应力水平均随渗透水压的增大而增大,即启动的时间点更提前,排水条件下砂岩的径向启动应力水平、轴向启动应力水平均高于不排水条件下的值,平均分别提高了1.85%和2.21%,渗透水压相同时,不排水条件下启动应力及应力水平受水压的影响比排水条件更明显。; 许江曹琦彭守建陈奕安张倩文饶豪魁; 关键词：排水条件变形局部化电镜扫描

复合成形轧制铜极薄带变形局部化的晶体塑性有限元模拟被引量：2: 2023年; 随极薄带厚度的进一步减薄,轧制极薄带变形由于轧件厚度/晶粒尺寸比值小的尺寸效应和变形程度导致各向异性与局部化已完全不同于轧制厚件时的变形特性。采用具有拉拔-压缩-剪切复合成形功能的微型异步轧机开展系列厚度铜极薄带的箔轧实验,结果表明复合成形轧制工艺和极薄带尺寸显著影响轧制力能参数与箔材质量。宏观有限元理论已不再适用出现这些新现象的极薄带轧制变形的建模。将嵌入初始晶粒形貌和取向等微观组织结构信息的介观晶体塑性有限元模型(CPFE)用于复合成形条件下铜极薄带轧制变形局部化的模拟与分析,指导箔轧工艺优化和提高箔材质量。晶粒层次的晶体塑性有限元模型,准确预测了单层晶铜极薄带轧制变形局部化的现象和趋势,模拟与实验的轧制力吻合较好,尤其是各向异性。随上下工作辊异速比的增大,箔材厚度方向剪切变形增强,变形带、滑移带形成且局部化趋势显著。晶粒变形局部化的差异,对轧制制备极薄带材的控形控性造成困难。; 陈守东陈守东李杰孙建李杰; 关键词：铜箔晶体塑性有限元分析变形局部化

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