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应力Lode角对砂岩变形特性影响 被引量：8
1
作者 尹光志 鲁俊 +3 位作者 李星 邓博知 刘玉冰 李铭辉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2081-2091,共11页
基于自主研发的"多功能真三轴流固耦合试验系统",进行真三轴应力(σ1>σ2>σ3)条件下,保持球应力、偏应力不变而改变应力Lode角试验,研究了球应力、偏应力不变条件下,应力Lode角旋转对岩石变形特性的影响。结果表明:3... 基于自主研发的"多功能真三轴流固耦合试验系统",进行真三轴应力(σ1>σ2>σ3)条件下,保持球应力、偏应力不变而改变应力Lode角试验,研究了球应力、偏应力不变条件下,应力Lode角旋转对岩石变形特性的影响。结果表明:3个主应变、体应变及偏应变均随应力Lode角的变化而改变;偏应力相等时,ε1,ε2,ε3,εv及εs随着偏应力比M(q/p)的增大而呈现递减趋势;球应力相等时,3个主应变、体应变及偏应变随着偏应力比M的增大呈现先减小后增大的趋势,且在M较大时失稳破坏。岩石破坏时形成多个近似垂直于σ3方向而平行于σ1,σ2方向的破坏面,且强度值较常规加载明显偏小;偏应力比M对偏应变模量Gs有较大影响。球应力主要影响岩石的体积变化,且有一定的区间性;偏应力主要影响岩石的畸变,对岩石破坏起重要作用。试验砂岩的塑性变形受Lode角影响较大,塑形流动方向为θs=(θσ + π/2)。 展开更多
关键词 岩石力学 真三轴应力 球应力 偏应力 变形 应力lode角
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考虑主应力轴旋转土体的应力增量分析 被引量：2
2
作者 李海波 梁立孚 陈德民 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2001年第4期56-60,1,共5页
首先研究主应力轴旋转问题 ,研究了二维和三维主应力轴旋转的应力增量分析 ,这类研究使考虑主应力轴旋转的塑性力学问题建立在更加严格的数学基础上 .接着研究应力Lode角改变的问题 ,认为这类问题实为主应力空间中的坐标变换问题 ,并通... 首先研究主应力轴旋转问题 ,研究了二维和三维主应力轴旋转的应力增量分析 ,这类研究使考虑主应力轴旋转的塑性力学问题建立在更加严格的数学基础上 .接着研究应力Lode角改变的问题 ,认为这类问题实为主应力空间中的坐标变换问题 ,并通过两次线性变换和一次非线性变换 ,将主应力空间坐标系oσ1σ2 σ3变换到 p -q-θσ 空间坐标系 .在 p -q-θσ 空间坐标系中 ,球应力 p不变 ,广义剪应力q不变 ,仅有应力 Lode角变化的问题 ,即为纯应力Lode角的改变问题 . 展开更多
关键词 主应力轴旋转 应力增量 p-q-θσ空间坐标系 应力lode角 土体 弹塑性变形 应力特性
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真三轴采动卸荷条件下砂岩扩容行为和非共轴性研究 被引量：4
3
作者 李文璞 王泽 +3 位作者 冯国瑞 杜佳慧 宋真龙 刘超 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期71-81,共11页
在实际地下工程开挖中,岩石处于采动应力状态,其采动应力路径用应力Lode角表示。基于多功能真三轴流固耦合试验系统,开展相同静水压力、不同应力Lode角的真三轴力学试验,研究不同应力Lode角对砂岩的扩容特性和非共轴性的影响。试验结果... 在实际地下工程开挖中,岩石处于采动应力状态,其采动应力路径用应力Lode角表示。基于多功能真三轴流固耦合试验系统,开展相同静水压力、不同应力Lode角的真三轴力学试验,研究不同应力Lode角对砂岩的扩容特性和非共轴性的影响。试验结果表明:应力Lode角的增加在一定程度上反映出卸荷作用对砂岩真三轴试验变形的影响。对比应力Lode角在-30°~0°和0~30°的主应力变化量可以发现:最大主应力变化量比较均匀,中间主应力变化量下降,最小主应力变化量上升。随着应力Lode角的增加,最大主应变压缩程度下降,中间主应变由膨胀转变为压缩,最小主应变膨胀程度增加,且最小主应力方向的膨胀量相对于最大主应力方向的压缩量增加。应力Lode角从-30°变化到30°,随着最大主应变的增加,体积应变呈现先减小后增加的趋势。引入应变偏应力柔量,随着应力Lode角的增加,广义剪切应力对最大主应力方向的压缩变形作用减弱,对最小主应力方向的膨胀变形作用先增强后趋于平稳;体积应变偏应力柔量整体呈现下降趋势。非共轴性表现为应力路径和应变路径不重合,不同应力Lode角下的应变路径均向低Lode角方向演化。引入偏转量,应力Lode角从-30°变化到30°,偏转量呈现先上升后下降的趋势。 展开更多
关键词 真三轴 采动卸荷 应力lode角 扩容特性 非共轴性
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岩石非线性细观损伤-塑性耦合本构模型及其数值实现 被引量：1
4
作者 张志镇 滕业奇 +4 位作者 周睿 张辉 徐珂 尚晓吉 高峰 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1425-1442,共18页
为了体现岩石在压缩过程中的压剪破坏模式,解决传统多尺度岩石损伤力学本构模型不能描述剪切弱化的问题,在多尺度岩石损伤力学框架内,通过考虑局部应力Lode角对屈服函数的影响,引入局部莫尔-库仑塑性屈服函数,建立一个新的岩石非线性细... 为了体现岩石在压缩过程中的压剪破坏模式,解决传统多尺度岩石损伤力学本构模型不能描述剪切弱化的问题,在多尺度岩石损伤力学框架内,通过考虑局部应力Lode角对屈服函数的影响,引入局部莫尔-库仑塑性屈服函数,建立一个新的岩石非线性细观损伤-塑性耦合本构模型。推导出本构模型在常规三轴压缩情况下应力-应变的解析解,进而给出本构模型所有参数的标定方法。采用优化后的半隐式解耦算法将本构模型写入LS-DYNA材料库,通过单元测试验证算法的有效性和收敛性,并对石灰岩三轴压缩力学特性进行模拟,数值模拟结果和试验数据具有较好的一致性。最后,进行本构模型参数敏感性分析,得出模型参数对岩石峰值应力、峰值应变、脆延转变等力学行为的影响规律。所建立的本构模型不需要引入额外的硬化/软化函数,显著减少了模型参数的数量,且参数具有严格的标定方法,采用关联流动法则即可完成对轴向、横向及剪切非线性力学行为的准确描述;优化后的半隐式解耦算法收敛性较好,所编译的LS-DYNA求解器计算过程稳定,且计算速度显著快于岩石传统现象学模型,这对于本构模型的实际应用具有重要意义。 展开更多
关键词 岩石力学 细观力学 损伤-摩擦耦合模型 局部应力lode角 半隐式解耦算法
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π平面上冻结黏土破坏函数适用性试验研究 被引量：4
5
作者 陈敦 马巍 +3 位作者 穆彦虎 周志伟 王大雁 雷乐乐 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期64-70,共7页
为了研究冻土在π平面上的强度特征,利用冻土空心圆柱仪对冻结黏土开展了-6.0℃条件下4个平均主应力p(1.0,3.0,4.5和10.0MPa)和5个应力Lode角θσ(-30.0°,-16.1°,0°,16.1°和30.0°)的定向剪切试验.结果表明:定... 为了研究冻土在π平面上的强度特征,利用冻土空心圆柱仪对冻结黏土开展了-6.0℃条件下4个平均主应力p(1.0,3.0,4.5和10.0MPa)和5个应力Lode角θσ(-30.0°,-16.1°,0°,16.1°和30.0°)的定向剪切试验.结果表明:定向剪切路径下冻结黏土的应力-应变曲线均呈现应变硬化特征;随着中主应力系数b值的增加,轴向强度逐渐降低;随着平均主应力p值的增大,中主应力系数b值对广义剪应力-剪应变曲线的影响逐渐减弱;在平均主应力p值较小时,中主应力系数b值的变化对破坏应力比的影响较大,而在平均主应力p值较大时,这一影响则较小;在相同中主应力系数b值下,破坏应力比随着平均主应力的增大而减小.随着平均主应力的增加,π平面上冻结黏土的破坏曲线形状从光滑外凸三角形渐变为圆形,非线性广义强度理论能较好描述这种演化规律. 展开更多
关键词 冻土强度 π平面 破坏应力比 应力lode角 空心圆柱仪
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