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考虑中间主应力效应的修正Hoek-Brown真三轴强度准则

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煤炭科学技术 2024年第6期52卷 81-89页

作者：李亚鹏吴晓锁张强蒋斌松中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116

为改善Hoek-Brown强度准则未考虑中间主应力对岩石强度的影响,通过岩石真三轴试验结果分析了岩石强度的演化规律,引入中间主应力系数,量化分析主应力系数对岩石真三轴强度的影响,考虑Hoek-Brown强度准则中的参数和岩石应力水平间的关联... 详细信息

为改善Hoek-Brown强度准则未考虑中间主应力对岩石强度的影响,通过岩石真三轴试验结果分析了岩石强度的演化规律,引入中间主应力系数,量化分析主应力系数对岩石真三轴强度的影响,考虑Hoek-Brown强度准则中的参数和岩石应力水平间的关联性,提出了基于拉格朗日插值方法的修正岩石真三轴Hoek-Brown强度准则,分析了其空间包络特征。最后,利用7种岩石的真三轴试验数据与其它3种真三轴强度准则进行最优拟合误差分析,探讨了修正强度准则的合理性。研究结果表明:岩石强度随着最小主应力的增加逐渐增大,随着中间主应力的增加则呈现先增大后减小的变化规律,表现出显著的区间效应;修正强度准则不仅能够继承Hoek-Brown强度准则在子午面上的非线性优点,且能够表征岩石强度在应力空间中的基本特性;线性和非线性插值形式的修正强度准则空间包络面分别为非等边的六棱锥面以及能够满足拉压子午面区间连续光滑要求的圆锥面;修正强度准则能够较好地预测岩石真三轴试验强度,较为合理地反映中间主应力对岩石强度的影响;相比于线性插值形式强度准则,二次插值形式强度准则能够提高岩石强度的预测精度1.2~2.0倍;相较于其他真三轴强度准则,修正强度准则对不同硬脆性岩石的真三轴试验结果均具有良好的强度预测精度,体现了修正强度准则的适用性和可靠性。

关键词：岩石 Hoek-Brown强度准则真三轴试验中间主应力拉格朗日插值

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金岩石救市门徒

英才 2008年第10期 112-113页

作者：金岩石（口述）罗影（采访）国金证券首席经济学家《英才》记者

2007年10月16日，A股创出6124点历史高点后，一路下跌。到现在，将近一年时间，股指已经跌去2／3。这段时间，大家一直在热烈地讨论政府是不是应该出手救市。支持者有之，反对者亦有之。我本人是明确的救市支持者。

关键词：救市门徒岩石支持者反对者时间 A股股指

中间主应力对花岗岩双轴压缩破坏过程的声发射演化特征影响

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河南科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期45卷 79-87,97,M0007,M0008页

作者：刘鑫锦苏国韶李小玉张康冯木生山东省轨道交通智慧建造与运维技术工程研究中心山东济南250001 山东轨道交通勘察设计院有限公司山东济南250001 广西大学土木建筑工程学院广西南宁530004 国家电投集团广西长洲水电开发有限公司广西梧州543002

为了探究中间主应力对花岗岩双轴压缩破坏过程的声发射演化特征影响,对花岗岩于不同中间主应力下双轴压缩破坏过程的声发射信号开展了时域及频域多角度综合分析。试验结果表明:中间主应力对花岗岩双轴压缩破坏的声发射前兆有显著影响,... 详细信息

为了探究中间主应力对花岗岩双轴压缩破坏过程的声发射演化特征影响,对花岗岩于不同中间主应力下双轴压缩破坏过程的声发射信号开展了时域及频域多角度综合分析。试验结果表明:中间主应力对花岗岩双轴压缩破坏的声发射前兆有显著影响,即随着中间主应力增大,声发射累计振铃计数达到连续性急剧突变增长阶段的应力水平减小,b值的连续下降速率减小,优势频段(125~250 kHz)占比发生明显转变时的应力水平降低,但低频高幅值信号所占比例增加。得到了花岗岩双轴压缩破坏的多种声发射前兆特征,即在岩石失稳破坏前夕,声发射累计振铃计数呈现连续性急剧突变增长以及b值持续性显著下降,低频高幅值信号出现,优势频段(125~250 kHz)占比展现增加趋势。

关键词：岩石双轴压缩中间主应力声发射演化特征

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重铬酸钾容量法测定地质样品中的有机碳

中国无机分析化学 2024年第3期14卷 330-336页

作者：李振夏彬涵韩敏陈冲科河南省地质局地质灾害防治中心郑州450012 自然资源部贵金属分析与勘查技术重点实验室郑州450012 河南地矿职业学院郑州450007

目前,地质样品中有机碳的测定方法有干烧法(高温电炉灼烧)和湿烧法(重铬酸钾氧化)两大类。干烧法要求实验条件苛刻、操作繁琐、不易掌握、受碳酸盐的干扰,湿烧法虽然操作比较简单,但方法受样品中还原性物质的干扰,如氯根、亚铁等,通过... 详细信息

目前,地质样品中有机碳的测定方法有干烧法(高温电炉灼烧)和湿烧法(重铬酸钾氧化)两大类。干烧法要求实验条件苛刻、操作繁琐、不易掌握、受碳酸盐的干扰,湿烧法虽然操作比较简单,但方法受样品中还原性物质的干扰,如氯根、亚铁等,通过优化熔矿温度、熔矿时间、熔剂浓度的选择,考察氯离子的干扰实验。结果表明,样品中含氯化物低的样品通过加入0.1 g硫酸银消除干扰,样品中含氯化物高的样品通过高温灼烧减量消除干扰。氧化指示剂选用邻菲啰啉或苯二氨基苯甲酸。方法的相对标准偏差(RSD)在0.80%~4.4%,准确度(RE)在-3.2%~1.2%,方法适用于土壤、水系沉积物、岩石等地质调查样品中有机碳的测定。通过标准物质验证,方法技术指标满足地质行业规范(DZ/T 0130.4—2006)中有机碳的分析要求,建立了一种简单、快捷、经济、准确的测定地质样品中有机碳的测定方法,满足地球化学调查批量样品生产的需要。

关键词：容量法地质样品有机碳土壤水系沉积物岩石

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岩石可钻性测定方法的改进和优化建议

石油学报 2023年第9期44卷 1562-1573页

作者：石祥超陈帅孟英峰陈军海李皋杨昕昊焦烨西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京102206 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院北京102206

岩石可钻性测定和评价是进行钻井工程设计的重要依据。相继出版的岩石可钻性测定及分级标准对推动钻井工业的发展做出了重要贡献,但随着钻井工程技术进步和测试遇到的问题,有必要对其进行适当的调整和改进。通过回顾石油天然气钻井工程... 详细信息

岩石可钻性测定和评价是进行钻井工程设计的重要依据。相继出版的岩石可钻性测定及分级标准对推动钻井工业的发展做出了重要贡献,但随着钻井工程技术进步和测试遇到的问题,有必要对其进行适当的调整和改进。通过回顾石油天然气钻井工程岩石可钻性的发展历史;开展了不同PDC切削齿、定转速变钻压、定钻压变转速的微钻实验。研究结果表明,即使材质和结构相同,来自不同厂家的PDC齿仍然对测试结果有显著影响,建议对倒角误差进行规定,以尽量消除其对测试结果的影响;建议PDC齿侧倾角修改为10°,建议第3级钻压由2 kN更改为1.5 kN,不建议把钻压1 kN所测试的结果用级值“+1”的方式修正0.5 kN测试结果,应根据钻压1 kN和0.5 kN测试结果的对应关系进行修正;通过分析牙轮微钻头结构参数及钻进参数对测试结果的影响,设计了一种6刀片和5挡板结构的新型牙轮微钻头,该微钻头能够解决牙轮微钻头在钻遇硬岩时出现的不能自由旋转问题,消除了牙轮片之间的相互干扰,推荐牙轮微钻头测试钻压仍然为890 N,转速修改为90 r/min,以达到更好的测试效果。

关键词：岩石可钻性钻井工程 PDC微钻头牙轮微钻头钻压转速

岩石损伤强度及峰值强度前后阶段的声发射识别

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岩土工程学报 2022年第10期44卷 1908-1916页

作者：赵云阁黄麟淇李夕兵中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083

岩石损伤强度和峰值强度是岩石工程中两项重要指标,通过声发射识别该两项指标更具工程应用价值,为了解决目前采用声发射试验难以识别的问题,开展了相应的试验和识别方法研究。选用典型的红砂岩进行声发射试验,首先根据声发射事件数表征... 详细信息

岩石损伤强度和峰值强度是岩石工程中两项重要指标,通过声发射识别该两项指标更具工程应用价值,为了解决目前采用声发射试验难以识别的问题,开展了相应的试验和识别方法研究。选用典型的红砂岩进行声发射试验,首先根据声发射事件数表征的损伤变量,将岩石压缩破坏全过程划分为损伤稳定演化(损伤强度前)、损伤加剧演化(损伤与峰值强度之间)和峰后残余强度3个阶段。根据岩石声发射参数与损伤状态之间Spearman相关性系数分析结果,优选了用于识别的声发射参数,进而建立了基于SVM分类原理的岩石损伤强度及峰值强度前后阶段的识别模型。不同核函数与参数优化算法组合研究表明:RBF核函数与PSO算法组合时识别效果最优,且识别准确率随着测试岩样与训练岩样波速差异的减小而增加;波速差异较小时,3个阶段的识别准确率均超过96%。研究结果可为通过声发射监测识别工程实际中岩石所处的强度阶段提供借鉴。

关键词：岩石声发射损伤强度峰值强度支持向量机波速

离散单元法软件EDEM中接触半径对岩石力学特性的影响及其应用

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岩土力学 2022年第S1期43卷 580-590,600页

作者：申浩翰张海范俊锴徐瑞阳张小明河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454002

以EDEM软件的Hertz-Mindlin接触模型为对象,对接触半径与黏结键强度的关系及其对岩石抗拉和抗压强度的影响进行研究,提出了一种建立高压拉强度比岩石离散元模型的方法。根据接触模型的强度准则和几何准则,提出了黏结键受拉状态下的“强... 详细信息

以EDEM软件的Hertz-Mindlin接触模型为对象,对接触半径与黏结键强度的关系及其对岩石抗拉和抗压强度的影响进行研究,提出了一种建立高压拉强度比岩石离散元模型的方法。根据接触模型的强度准则和几何准则,提出了黏结键受拉状态下的“强键”、“弱键”以及临界接触半径系数的概念,推导出了接触颗粒间法向运动和切向运动时的临界接触半径表达式。以接触半径系数α为自变量进行了岩石单轴压缩和单轴拉伸仿真试验,结果表明:抗拉强度随α变化呈三阶段分段线性关系,1.0000≤α1.0025后,抗拉强度几乎不变化。抗压强度随α变化呈两阶段分段线性关系,在1.0000≤α≤1.0002区间内,曲线斜率很大;当α>1.0002后,抗压强度几乎不变化。在1.0001≤α≤1.0003区间内,抗压强度和抗拉强度之比约为6.5~14.0,可以较好地拟合真实岩石的抗拉和抗压特性,从而构建出具有高压拉强度比的岩石离散元模型。

关键词： EDEM软件离散元法岩石接触半径

基于改进BP算法的岩石宏细观参数轻量化分析方法

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湖南大学学报:自然科学版 2023年第9期50卷 207-218页

作者：任俊卿肖明刘国庆武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100048

针对PFC3D细观参数多、宏细观参数间影响机制分析难度大、参数标定模型可解释性不足等问题,以细观参数轻量化分析目标,通过引入含陡度因子的功能函数、自适应Nest-erov动量法及自适应学习率提出了一种改进的BP算法进行轻量化建模.与传... 详细信息

针对PFC3D细观参数多、宏细观参数间影响机制分析难度大、参数标定模型可解释性不足等问题,以细观参数轻量化分析目标,通过引入含陡度因子的功能函数、自适应Nest-erov动量法及自适应学习率提出了一种改进的BP算法进行轻量化建模.与传统BP算法对比表明:改进算法提升了传统算法的稳定性与收敛速度,能够合理准确的对宏细观参数间的敏感性进行量化,筛选出关键的细观参数并获得轻量化的宏细观参数分析模型.基于轻量化模型对宏细观参数间的相关性及影响机制进行分析,研究了单个及多个关键细观参数对宏观参数的影响规律,研究发现:弹模随等效模量增大呈线性增长;平行黏结刚度比对弹模的增长具有抑制作用且当刚度比较高时弹模减小幅度较大.泊松比和颗粒刚度比及平行黏结刚度比间均存在线性关系,而摩擦系数的增大将引起泊松比的非线性减小.强度参数对峰值强度均具有激励作用,当平行黏结抗拉及抗剪强度在较高水平下的组合对峰值强度的提升作用最为显著,内摩擦角主要对岩石的峰后强度具有一定影响,这是由于试样在峰后加载时,内摩擦角对于剪切带两侧的颗粒滑动具有一定的控制作用.研究成果对于PFC参数标定问题具有一定的参考价值.

关键词： PFC3D 岩石改进BP算法自适应算法宏细观轻量化标定

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磨料射流冲击割缝岩石性能影响因素分析

振动．测试与诊断 2022年第3期42卷 564-571,621,622页

作者：江红祥赵慧贺刘送永李洪盛中国矿业大学机电工程学院徐州221116 江苏省矿山智能采掘装备省部共建协同创新中心徐州221008

为研究前混合磨料射流冲击割缝岩石性能,将两相随机混合的光滑粒子用于模拟磨料射流,基于RHT(Riedel Hiermaier Thoma)本构模型建立了岩石割缝流固耦合数值模型。模拟和实验岩石割缝深度随射流横移速度变化规律一致,建立了数值模拟和实... 详细信息

为研究前混合磨料射流冲击割缝岩石性能,将两相随机混合的光滑粒子用于模拟磨料射流,基于RHT(Riedel Hiermaier Thoma)本构模型建立了岩石割缝流固耦合数值模型。模拟和实验岩石割缝深度随射流横移速度变化规律一致,建立了数值模拟和实验磨料射流横移速度关系。岩石割缝位置中心和边缘的岩石单元损伤失效速率不同,分别呈现瞬时损伤失效和多次阶跃累积损伤特征。磨料颗粒冲击岩石概率与磨料射流浓度有关,当磨料浓度小于10%时,岩石割缝深度上升较快。岩石割缝深度随射流直径增大呈指数上升并趋于不变,后侧磨料颗粒冲击岩石作用随射流直径增大而减弱,当射流直径大于1.2 mm以后,岩石割缝深度均近似等于6.3 mm。岩石割缝深度随射流压力总体呈上升趋势,但在15 MPa~35 MPa压力范围内,磨料射流割缝岩石深度增大速率相对较低。该研究结果对前混合磨料射流横移速度、浓度、压力和直径等参数选择具有重要的指导作用。

关键词：磨料射流割缝岩石流固耦合数值模拟影响因素