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基于能量原理的深埋隧洞TBM施工岩爆机理分析

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采矿与安全工程学报 2017年第6期34卷 1103-1109,1115页

作者：蒋邦友王连国顾士坦张晓东李文帅山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东青岛266590 中国矿业大学深部岩土与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116

为揭示深埋隧洞TBM施工岩爆孕育机理,在分析TBM施工卸荷特征及围岩能量积聚方式的基础上,基于岩爆的能量原理,建立了TBM施工岩爆的能量判据,提出了围岩弹性应变能密度径向梯度的概念,分析认为服从TBM施工岩爆能量判据的围岩最可能发生... 详细信息

为揭示深埋隧洞TBM施工岩爆孕育机理,在分析TBM施工卸荷特征及围岩能量积聚方式的基础上,基于岩爆的能量原理,建立了TBM施工岩爆的能量判据,提出了围岩弹性应变能密度径向梯度的概念,分析认为服从TBM施工岩爆能量判据的围岩最可能发生岩爆的位置为围岩弹性应变密度径向梯度最大处。以山西某输水工程为背景,应用FLAC3D软件模拟研究了TBM施工卸荷过程中围岩能量分布演化规律,揭示了TBM施工岩爆机理,结果表明:TBM施工过程中围岩弹性应变能分布呈先降低后升高趋势,TBM施工具有2个危险期并对应2种岩爆类型,即开挖瞬间发生的即时型岩爆和围岩弹性应变能再次积聚后的时滞型岩爆,且后期围岩积聚的弹性能主要源自深部围岩做功产生的能量输入。基于此,提出了以阻断围岩间能量传递为关键的岩爆控制建议,具有重要的参考价值。

关键词：能量原理深埋隧洞 TBM 岩爆机理弹性应变能

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基于能量原理盐岩的强度与破坏准则

岩土力学 2013年第2期34卷 305-310,315页

作者：刘新荣郭建强王军保李鹏张倩倩重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045

讨论了盐岩变形过程中可释放弹性应变能与耗散能内在关系,并给出了基于弹性应变能的破坏准则。为了验证该准则的可行性,一方面利用Mohr准则、D-P准则、基于能量原理强度准则对围压分别为1、5、10、15 MPa一组三轴压缩试验进行了研究;另... 详细信息

讨论了盐岩变形过程中可释放弹性应变能与耗散能内在关系,并给出了基于弹性应变能的破坏准则。为了验证该准则的可行性,一方面利用Mohr准则、D-P准则、基于能量原理强度准则对围压分别为1、5、10、15 MPa一组三轴压缩试验进行了研究;另一方面,应用该准则对来源于其他文献的三轴试验数据就行了研究。研究结果表明,由于该准则仅需确定常规岩石力学参数,物理力学意义明确,试验值与理论值的相对误差较小,因此,该准则可作为盐岩破坏的判据。

关键词：无水芒硝盐岩能量原理能量耗散弹性应变能强度准则

Sr、Ca复合添加对AZ31镁合金中合金相的影响

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稀有金属材料与工程 2015年第7期44卷 1768-1771页

作者：冯中学潘复生史庆南张喜燕陈亮维王效琪昆明理工大学云南昆明650000 重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044

采用XRD、SEM和DSC等手段对Sr、Ca复合添加后的AZ31镁合金中合金相的类别进行了鉴别。结果表明,Ca与Mg元素在基体中形成了Mg2Ca合金相,并不是形成生成焓更低的Al2Ca。随着Ca含量的增加,基体中Mg2Ca合金相的含量增加,当Ca含量增加至0.6%... 详细信息

采用XRD、SEM和DSC等手段对Sr、Ca复合添加后的AZ31镁合金中合金相的类别进行了鉴别。结果表明,Ca与Mg元素在基体中形成了Mg2Ca合金相,并不是形成生成焓更低的Al2Ca。随着Ca含量的增加,基体中Mg2Ca合金相的含量增加,当Ca含量增加至0.6%(质量分数)时,基体中出现了带状析出相,并且在Mg2Ca合金相中发现了Sr元素的存在。利用合金相形核理论论证了基体中出现Mg2Ca而不是Al2Ca的原因,计算结果表明虽然Al2Ca的生成焓比较低,但是形核时产生的化学自由能变较大。且Al2Ca合金相的弹性模量与镁基体差异太大,其形核所产生的弹性应变能比Mg2Ca大,所以阻碍了Al2Ca在AZ31基体中形成。

关键词： AZ31镁合金 Mg2Ca 摩尔生成焓化学自由能变弹性应变能

Ni-Cr-Al合金中D0_(22)相和L1_2相沉淀过程微观相场模拟

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稀有金属材料与工程 2007年第12期36卷 2099-2103页

作者：卢艳丽陈铮王永欣李永胜褚忠西北工业大学陕西西安710072

基于微观相场动力学模型和微观弹性理论,对Ni75Cr19Al6.0合金的沉淀过程进行了研究。结果表明,合金沉淀初期,D022相以失稳分解机制从无序基体中析出,L12相以非经典形核长大机制析出,两相均呈现不规则形状且随机分布。共格沉淀相和母相... 详细信息

基于微观相场动力学模型和微观弹性理论,对Ni75Cr19Al6.0合金的沉淀过程进行了研究。结果表明,合金沉淀初期,D022相以失稳分解机制从无序基体中析出,L12相以非经典形核长大机制析出,两相均呈现不规则形状且随机分布。共格沉淀相和母相之间的点阵错配度引起的弹性场对沉淀过程产生明显影响,D022相和L12相在沉淀后期表现出强烈的各向异性特征,其形貌均转变为长方块状,沿弹性"软"方向([100]和[001])规则分布,沉淀后期在基体中形成高度择优取向的微观组织。粗化过程中,D022相和L12相的平均半径的立方与时效时间整体上并不满足线性关系,弹性约束系统中的长大规律发生变化。

关键词： Ni75cr19Al6.0合金沉淀弹性应变能微观相场模拟

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考虑瑞利分布和墙体应变的黏土基坑位移预测

科学技术与工程 2020年第34期20卷 14193-14200页

作者：孔汉军朱聪张天赐付开曾致绍兴文理学院绍兴312000 西南交通大学土木工程学院成都610031

选择瑞利分布函数型式的位移增量,考虑地面超载,建立了Terzaghi机制下的基坑变形机制。引入超固结比这一重要影响因素,改进了考虑超固结比的剪切强度计算方法。基于强度调用设计(mobilized strength design,MSD)思想,综合考虑墙体弹性... 详细信息

选择瑞利分布函数型式的位移增量,考虑地面超载,建立了Terzaghi机制下的基坑变形机制。引入超固结比这一重要影响因素,改进了考虑超固结比的剪切强度计算方法。基于强度调用设计(mobilized strength design,MSD)思想,综合考虑墙体弹性应变能的影响,建立了多层开挖引起位移增量条件下的能量守恒关系,得到了考虑多因素的变形预测方法。然后,基于参数分析,定量地分析了地面超载、墙体长度和刚度、开挖深度和嵌固条件对悬臂和鼓出位移的影响规律。最后,通过与经典案例的有限元分析及基于余弦函数的MSD法预测结果作比较,说明选取的位移增量函数能更好地吻合墙体变形剖面,考虑墙体弹性应变能可以提高位移预测的精度。

关键词：强度调用设计(MSD) 超固结比能量守恒弹性应变能

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外加应力对贝氏体相变组织形貌的影响

材料科学与工艺 2005年第3期13卷 251-253页

作者：苏铁健李树奎张朝晖 AEBY-GAUTIER E DENIS S BRIEN V 北京理工大学材料科学与工程学院 Ecole des Mines de Nancy Parc de Saurupt Nancy 54042 China

为揭示贝氏体相变机制及外加应力对它的影响,采用透射电镜研究了140MPa的外加拉应力对中碳低合金钢35MV7的450°C等温贝氏体相变组织形貌的影响.研究发现,由于外加应力的存在,贝氏体相变基元及其组成的铁素体条的尺寸变得非常粗大并形... 详细信息

为揭示贝氏体相变机制及外加应力对它的影响,采用透射电镜研究了140MPa的外加拉应力对中碳低合金钢35MV7的450°C等温贝氏体相变组织形貌的影响.研究发现,由于外加应力的存在,贝氏体相变基元及其组成的铁素体条的尺寸变得非常粗大并形成多样的变态.这种尺寸的变化是由于外加应力产生额外的相变驱动力,使相变基元块可以克服更大的弹性应变能而长成更大的体积.

关键词：贝氏体相变外加应力组织形貌中碳低合金钢透射电镜研究相变基元相变驱动力弹性应变能相变机制应力产生拉应力铁素体尺寸

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计算橡胶隔振器静态特性的数值分析方法

振动与冲击 2005年第3期24卷 120-123,i012页

作者：陈莲周海亭上海交通大学振动冲击噪声国家重点实验室上海200030

以橡胶隔振器为研究对象,利用有限元ABAQUS分析软件,进行了橡胶隔振器有限元建模的数值试验分析;为了能更精确的描述橡胶的特性,引用了多年来发展的几种弹性应变能函数方法,选取本构方程来拟合试验数据以作为ABAQUS软件对橡胶材料特性... 详细信息

以橡胶隔振器为研究对象,利用有限元ABAQUS分析软件,进行了橡胶隔振器有限元建模的数值试验分析;为了能更精确的描述橡胶的特性,引用了多年来发展的几种弹性应变能函数方法,选取本构方程来拟合试验数据以作为ABAQUS软件对橡胶材料特性曲线的评估,寻找一种描述橡胶特性的最佳的方法。预测的计算结果与试验吻合较好,表明所建的数学模型和有限元计算方法能较理想的获得橡胶隔振器静态解。

关键词：橡胶隔振器数值分析方法静态特性 ABAQUS 有限元建模弹性应变能分析软件试验分析函数方法特性曲线橡胶材料试验数据本构方程计算结果计算方法数学模型静态解

Interseismic and coseismic displacements of the Lushan Ms 7.0 earthquake inferred from leveling measurements

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Chinese Science Bulletin 2014年第36期59卷 5129-5135页

作者： Ming Hao Qingliang Wang Liwei Liu Qi Shi Second Monitoring Center China Earthquake Administration Geodetic Data Processing Center National Administration of SurveyingMapping and Geoinformation

By using precise leveling data observed between 1985 and 2010 across the south section of the Longmenshan fault zone,and eliminating the coseismic displacements caused by the Wenchuan Ms 8.0 earthquake,the interseismic vertical deformation field was *** result shows that the Lushan region,located between the Shuangshi–Dachuan fault(front range of the Longmenshan fault) and the Xinkaidian fault(south section of the Dayi fault),is situated in the intersection zone of positive and negative vertical deformation gradient zones,indicating that this zone was locked within 25 years before the Lushan *** on leveling data across the rupture zone surveyed between 2010 and 2013,and by eliminating the vertical deformation within 3 years before the earthquake,the coseismic vertical displacement was *** coseismic vertical displacement for the benchmark DD35,which is closest to the epicenter,is up to198.4 mm(with respect to MY165A).The coseismic displacement field revealed that the northwest region(hanging wall) moved upwards in comparison with the southeastern region(foot wall),suggesting that the seismogenic fault mainly underwent thrust *** comparing the coseismic and interseismic vertical deformation fields,it was found that the mechanisms of this earthquake are consistent with the elastic rebound theory; the elastic strain energy(displacement deficit) accumulated before the Lushan earthquake was released during this quake.

关键词：同震位移测量数据地震前庐山龙门山断裂带弹性应变能垂直变形发震断层

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考虑温度影响的混凝土微观断裂模型

工程力学 2010年第10期27卷 14-20页

作者：张衡魏德敏华南理工大学土木工程系广东广州510640 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验量广东广州510640

该文以各组分体积不变为准则建立了考虑温度影响的混凝土三相微观断裂球体模型。将混凝土组成简化为骨料,水及水泥浆体,并以模型中各层模拟;认为高温下混凝土的断裂为模型中间层水汽蒸发逸出的结果。通过气体状态方程分析了模型内部气... 详细信息

该文以各组分体积不变为准则建立了考虑温度影响的混凝土三相微观断裂球体模型。将混凝土组成简化为骨料,水及水泥浆体,并以模型中各层模拟;认为高温下混凝土的断裂为模型中间层水汽蒸发逸出的结果。通过气体状态方程分析了模型内部气压随温度的变化,并研究了骨料和水泥浆体层的应力状态。分析了含圆盘形裂纹的混凝土的可释放弹性能和表面能,并根据Griffith断裂准则给出了混凝土断裂韧性随温度的变化规律。对该文模型进行数值模拟,并与相关试验结果对比,结果证明了该文模型能够有效地计算高温下和高温后混凝土的断裂韧性。同时分析发现:随着温度的升高,混凝土可释放弹性能增大而开裂时的裂纹初始长度将减小。

关键词：混凝土断裂韧性高温微观断裂模型弹性应变能表面能