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温度-浓度耦合作用下可溶岩钙芒硝溶浸细观结构演化 被引量：11
1
作者 杨晓琴 于艳梅 +3 位作者 张传达 梁卫国 徐素国 赵阳升 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期460-466,共7页
岩石细观结构通常随外部环境变化而逐渐发展演化，为了研究不同溶浸条件下钙芒硝细观结构演化的规律。通过对特殊的钙芒硝可溶岩在不同温度与浓度溶液中溶蚀过程进行显微CT观测，以孔隙率为表征参数，研究了不同温度、不同浓度盐溶液中... 岩石细观结构通常随外部环境变化而逐渐发展演化，为了研究不同溶浸条件下钙芒硝细观结构演化的规律。通过对特殊的钙芒硝可溶岩在不同温度与浓度溶液中溶蚀过程进行显微CT观测，以孔隙率为表征参数，研究了不同温度、不同浓度盐溶液中，4mm×4mm×9mm长方体试样同一截面的孔隙结构演化特征。试验结果表明，各种条件下钙芒硝均由表及里进行溶解，孔隙发展具有明显的渐进过程；3种浓度条件下，钙芒硝在淡水中的溶浸速度及细观结构演化最快，孔隙率随时间呈线性规律急速增大。在常温淡水溶液中溶浸48h后，钙芒硝的孔隙率较初始孔隙率增大近10倍，而在半饱和与饱和盐溶液中仅增大1～2倍。不同温度条件下，95℃溶液比常温溶液作用下钙芒硝孔隙率演化速率提高了4～5倍。溶浸作用下钙芒硝可溶岩孔隙率演化存在显著温度与浓度效应。 展开更多
关键词 钙芒硝 溶浸开采 显微CT 细观结构演化 孔隙率
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南阳膨胀土在受荷的湿干循环过程中细观结构演化规律研究 被引量：6
2
作者 朱国平 陈正汉 +3 位作者 韦昌富 吕海波 王志兵 梁维云 《CT理论与应用研究（中英文）》 2017年第4期411-424,共14页
为了研究浅层膨胀土的细观结构在湿干循环过程中的演化规律,研制了可以进行CT扫描的CT-固结仪。在不同压力作用下对南阳膨胀土的原状样及其重塑土样进行多组多次湿干循环试验,并对每次烘干和增湿稳定后的试样进行CT扫描,跟踪观察湿干循... 为了研究浅层膨胀土的细观结构在湿干循环过程中的演化规律,研制了可以进行CT扫描的CT-固结仪。在不同压力作用下对南阳膨胀土的原状样及其重塑土样进行多组多次湿干循环试验,并对每次烘干和增湿稳定后的试样进行CT扫描,跟踪观察湿干循环过程中试样的细观结构变化。结果表明:在湿干循环中,土样的膨胀量和收缩量都比较大,经历三次湿干循环之后,相同饱和度下土样体积基本不再变化;增湿和干燥都能使原状膨胀土及其重塑土的结构损伤,第一次烘干之后,土样即产生明显裂隙;随着湿干循环次数的增加,土样裂隙继续开展,土样结构损伤发生累积;上部荷载对裂隙开展有一定抑制作用,并影响裂隙的发育和裂隙网络的形状;原状膨胀土的裂隙围绕第一次形成的主裂隙发育,而重塑膨胀土的裂隙呈龟背状或辐射状;原状膨胀土及其重塑土在湿态(饱和度S_r=85%)时的CT数M_E值均较干态(饱和度S_r=25%)时的M_E值大;湿态和干态的M_E值均随湿干循环次数呈近似线性变化,前者的坡度比较平缓,后者则较陡;基于CT数据定义了膨胀土的细观结构参数,提出定量描述湿干循环过程中膨胀土细观结构参数与试样饱和度、湿干循环次数及所受荷载的数学表达式,预测结果与试验资料比较接近。 展开更多
关键词 膨胀土 CT-固结仪 湿干循环 细观结构演化
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浅层红黏土的细观结构演化规律研究 被引量：9
3
作者 朱国平 陈正汉 +2 位作者 韦昌富 吕海波 梁维云 《水利与建筑工程学报》 2016年第4期42-49,共8页
湿干循环作用会对土样的细观结构产生影响。为了研究浅层红黏土的细观结构在湿干循环过程中的演化规律,研制了可以进行CT扫描的CT-固结仪。在不同压力作用下对桂林雁山原状红黏土及其重塑土进行了多组湿干循环试验,并对每次烘干和增湿... 湿干循环作用会对土样的细观结构产生影响。为了研究浅层红黏土的细观结构在湿干循环过程中的演化规律,研制了可以进行CT扫描的CT-固结仪。在不同压力作用下对桂林雁山原状红黏土及其重塑土进行了多组湿干循环试验,并对每次烘干和增湿稳定后的土样进行CT扫描,跟踪观察湿干循环过程中土样的细观结构变化。研究结果表明:增湿和干燥都能使原状红黏土及其重塑土的结构造成损伤。定义了基于CT数据的红黏土的细观结构参数,提出了定量描述红黏土细观结构演化与土样饱和度、湿干循环次数、上部荷载之间的数学表达式,预测结果与试验资料比较接近。 展开更多
关键词 红黏土 CT-固结仪 湿干循环 细观结构演化
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镍基单晶合金蠕变细观结构演化及表征模拟 被引量：1
4
作者 曹娟 石多奇 王延荣 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1077-1084,共8页
分析了NASAIR100在高温下不同应力和温度的蠕变及细观结构演化的异同,得到了材料4个主要的细观结构演化参数及其与蠕变的对应关系,在筏化模型的基础上建立了计及沉淀相筏化过程中厚度和基体通道宽度变化的细观结构演化模型,得到材料沉... 分析了NASAIR100在高温下不同应力和温度的蠕变及细观结构演化的异同,得到了材料4个主要的细观结构演化参数及其与蠕变的对应关系,在筏化模型的基础上建立了计及沉淀相筏化过程中厚度和基体通道宽度变化的细观结构演化模型,得到材料沉淀相和基体的细观演化过程及蠕变.结合试验结果,给出了不同细观演化方式对蠕变曲线的影响.在高温下同时考虑基体和沉淀相的4个细观参数变化可以使模型更贴近细观实际,并能较好地模拟材料在不同应力和温度下的蠕变. 展开更多
关键词 镍基单晶合金 细观结构演化 高温蠕变模拟 筏化
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加载过程中砂岩裂缝细观结构参数演化规律及其对力学性质影响的实验研究 被引量：1
5
作者 宋旭 周雷 +1 位作者 苏小鹏 张海宽 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2019年第12期80-86,共7页
岩石裂缝广泛存在于工程实际中,对岩体的力学性质有重要影响,研究裂缝形貌细观参数的演变及对其力学性质的影响具有重要意义。利用光学扫描仪获取砂岩裂隙面的形貌数据,建立了裂缝三维几何模型,并结合单轴加载下裂缝面的应力-位移数据... 岩石裂缝广泛存在于工程实际中,对岩体的力学性质有重要影响,研究裂缝形貌细观参数的演变及对其力学性质的影响具有重要意义。利用光学扫描仪获取砂岩裂隙面的形貌数据,建立了裂缝三维几何模型,并结合单轴加载下裂缝面的应力-位移数据揭示了裂缝开度分布、接触面积、空隙体积等细观参数的演变规律,得到结论如下:裂缝的开度分布可用韦伯密度函数描述;裂缝的接触面积和空隙体积随应力的变化规律和双曲线相似;裂隙法向变形、接触面积和平均嵌入深度的变化取决于小开度区域的占比;空隙体积的变化主要取决于大开度区域的占比。 展开更多
关键词 岩石裂缝 开度分布 细观结构演化 法向位移
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矸石集料承载力学特性模拟研究 被引量：8
6
作者 杨科 魏祯 +3 位作者 何祥 周光华 陈登红 张继强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1087-1097,共11页
为探究矸石集料的承载特性与破裂演化规律,采用液压伺服岩石力学试验系统与破碎矸石压实装置,开展了不同矸石粒径(0~5,5~10,10~15,15~20,20~25,25~30 mm)、轴向应力(2.5,5.0,7.5,10.0 MPa)、加载速率(0.05,0.10,0.50,1.00 mm/s)影响下... 为探究矸石集料的承载特性与破裂演化规律,采用液压伺服岩石力学试验系统与破碎矸石压实装置,开展了不同矸石粒径(0~5,5~10,10~15,15~20,20~25,25~30 mm)、轴向应力(2.5,5.0,7.5,10.0 MPa)、加载速率(0.05,0.10,0.50,1.00 mm/s)影响下破碎矸石集料压实试验,研究各因素对矸石集料压缩变形与分形特征的影响;基于PFC^(3D)数值软件建立考虑矸石形状与粒径分布的颗粒流模型,探讨了矸石集料承载过程中能量耗散、力链演化等规律,揭示颗粒形状与粒径级配对矸石集料压实力学特性的影响机制。试验结果表明:矸石集料压缩变形分为孔隙压密、结构调整和弹塑性变形3个阶段,随着轴向应力逐渐增大,矸石集料的大颗粒骨架破坏、中等颗粒滑动移位、小颗粒填充孔隙,颗粒间的接触方式由锐角接触转变为钝角或球面接触;不同加载速率下,矸石集料轴向应力与应变呈幂函数分布,轴向应力和加载速率与破碎矸石分形维数呈对数函数关系;相同载荷下大粒径矸石易发生挤压破碎,矸石颗粒克服变形消耗摩擦能,有利于强化整体的摩擦效应;矸石集料的力链长度随载荷的增大逐渐增长,覆盖范围逐渐增大,高应力范围自上而下逐渐扩展,随外载荷的增大,矸石颗粒网状结构断裂失效,岩块发生滑动、移位、重组,小粒径矸石颗粒具有弱化断裂失效的作用。 展开更多
关键词 矸石集料 力学特性 粒径级配 分形维数 细观结构演化
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分形矸石胶结充填体的宏细观力学特性 被引量：19
7
作者 吴疆宇 靖洪文 +3 位作者 浦海 张新国 孟庆彬 尹乾 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2083-2100,共18页
为探究分形矸石胶结充填体的宏细观力学特性,对骨料粒径分布满足分形理论的胶结充填体开展超声波探测、单轴压缩和微观扫描试验,研究胶结充填体的超声波、强度和变形特性及微观结构特征;建立考虑骨料粒径分布和多种颗粒介质及接触界面... 为探究分形矸石胶结充填体的宏细观力学特性,对骨料粒径分布满足分形理论的胶结充填体开展超声波探测、单轴压缩和微观扫描试验,研究胶结充填体的超声波、强度和变形特性及微观结构特征;建立考虑骨料粒径分布和多种颗粒介质及接触界面的胶结充填体颗粒流模型,探讨胶结充填体承载全程能量、裂纹、力链和颗粒破坏的演化规律,从微细观层面揭示骨料粒径分布对胶结充填体力学特性的影响机制。结果表明:胶结充填体的超声波速度和抗压强度与骨料粒径分布分形维数呈二次多项式关系,而峰值应变与分形维数呈负相关。胶结充填体的最优骨料粒径分布分形维数介于2.4~2.6,其表现出更均匀的微观结构。胶结充填体的峰值应变能随骨料粒径分布分形维数先增大后减小,但分形维数低的骨料粒径分布更有利于强化结构内的摩擦效应。胶结充填体内的裂纹由骨料尖角应力集中处萌生,并沿胶结–骨料界面发育,其在胶结基质内则沿最弱或最薄胶结基质向临近骨料尖角或断裂界面扩展。低骨料粒径分布分形维数的胶结充填体容易发生局部力链断裂,表现出明显的早期局部裂纹积聚和颗粒碎胀,分形维数的增大可以弱化该局部破坏特征,但细骨料含量的增多导致界面过渡区的扩大化,诱发更多的胶结–骨料界面力链断裂。 展开更多
关键词 采矿工程 胶结充填体 骨料粒径分布 力学特性 微观结构 细观结构演化
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