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岩体结构面各向异性变异系数的尺寸效应研究 认领
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作者 洪陈杰 黄曼 +2 位作者 夏才初 罗战友 杜时贵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2098-2109,共12页
岩体结构面的各向异性与尺寸效应特征对其力学性质影响较大,综合考虑两者之间的相互关系对工程岩体稳定性评价具有重要意义。全面分析不同尺度结构面的各向异性分布,提出考虑正交方向三维形貌参数的各向异性变异系数AVC3D。通过渐进覆... 岩体结构面的各向异性与尺寸效应特征对其力学性质影响较大,综合考虑两者之间的相互关系对工程岩体稳定性评价具有重要意义。全面分析不同尺度结构面的各向异性分布,提出考虑正交方向三维形貌参数的各向异性变异系数AVC3D。通过渐进覆盖法统计4组天然岩体结构面10种不同采样尺寸的各向异性变异系数及其尺寸效应规律。结果表明:各向异性变异系数均随结构面尺寸增大而减小至定值,其与结构面尺寸具有较好的负对数函数关系;通过归一化处理,各向异性变异系数与结构面尺寸呈现较好的线性函数关系,表明各向异性变异系数具有分形结构,分维数D可以实现其尺寸效应的规律统计。该方法揭示了影响结构面形貌特征方向性变化的最大有效倾角θ^*max和粗糙系数C的增长幅度会随采样尺寸增大趋于稳定的变化机制,体现了当结构面达到各向异性尺寸效应的阈值后,会呈现出稳定的各向异性规律。 展开更多
关键词 岩体结构面 各向异性 尺寸效应 各向异性变异系数AVC3D 分维数
红河断裂以西大理-永平地区上地壳 各向异性分层特征 认领
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作者 江家翔 《北京大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期291-306,共16页
对中国地震科学台阵探测项目一期于2011-2013年布设在红河断裂以西大理永平地区的5个流动台站进行横波分裂研究,分别得到18,14,7,9和5个横波分裂参数测量结果,并使用更精确的实际横波路径,通过过量归一化方法进行改正,研究该区域各向异... 对中国地震科学台阵探测项目一期于2011-2013年布设在红河断裂以西大理永平地区的5个流动台站进行横波分裂研究,分别得到18,14,7,9和5个横波分裂参数测量结果,并使用更精确的实际横波路径,通过过量归一化方法进行改正,研究该区域各向异性分层特征。结果显示,研究区上地壳10km深度之上存在各向异性强度大小相间的3层各向异性层,其中第2层各向异性强度最小,厚度为2~2.4km;第1层各向异性强度稍强,厚度为4.1~5.0km;第3层各向异性强度最强。各向异性分层特征与前人在该区域的大地电磁测深结果吻合。结合滇西地区地壳中的低速异常、低电阻率和低Q值现象,认为第3层的强各向异性是地幔物质上涌造成裂隙发育以及热流上传所致。 展开更多
关键词 各向异性 红河断裂 横波分裂 各向异性分层 横波路径
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文章速递3D打印制备各向异性超疏水功能表面的定向输送性能 认领
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作者 唐昆 李典雨 +5 位作者 陈紫琳 杜家兵 张明军 毛聪 张健 胡永乐 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期157-166,共10页
目的在光敏树脂基底上制备各向异性超疏水功能表面,实现液滴的定向输送。方法采用光固化逐层成形3D打印法,在样品基底上制备具有不同形状和结构尺寸的超疏水结构阵列。通过扫描电子显微镜(SEM)、EDS能谱分析,对样品的表面形貌与化学成... 目的在光敏树脂基底上制备各向异性超疏水功能表面,实现液滴的定向输送。方法采用光固化逐层成形3D打印法,在样品基底上制备具有不同形状和结构尺寸的超疏水结构阵列。通过扫描电子显微镜(SEM)、EDS能谱分析,对样品的表面形貌与化学成分变化进行表征。采用接触角检测系统、高速摄像机,通过液滴弹跳、各向异性润湿性与定向输送实验,分析与评价不同阵列表面的超疏水性能、各向异性润湿程度以及定向输送行为。结果液滴弹跳实验结果表明,液滴可在正方体及交错长方体阵列表面形成饼状弹跳,且后者超疏水性能最佳。各向异性润湿性实验结果表明,在圆柱体阵列中,各向异性润湿性程度随相邻圆柱体高度差Δh的增大而趋于显著,且Δh=1 mm时,各向异性润湿性最为显著;在长方体阵列中,长方体宽度w1及相邻长方体间距sp1对各向异性润湿性程度均有一定影响,w1=0.3 mm、sp1=1 mm时,各向异性润湿性最为显著。定向输送实验结果表明,Δh=1 mm的圆柱体阵列及w2=0.7 mm、sp2=0.7 mm的长方体阵列的定向输送性能最佳,液滴可按照设计的路线精准流动。结论3D打印所制备的光敏树脂基功能表面的超疏水性能、各向异性润湿程度以及定向输送行为由其表面形貌和结构尺寸所决定,所制备的样品可实现液滴的精准定向输送。 展开更多
关键词 3D打印 各向异性 超疏水 润湿性 输送
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文章速递水泥土工程性能研究综述 认领
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作者 王寅泽 章丽莎 张金红 《低温建筑技术》 北大核心 2020年第8期14-18,23,共6页
近年来,水泥土以其广泛的原料、低廉的价格、施工方便等优点,广泛应用于土木工程领域。但水泥土材料往往与环境直接接触,并在环境的影响下易发生一系列变化,使其强度、渗透性发生改变,影响其工程性能。文中综合各种对水泥土的研究文献,... 近年来,水泥土以其广泛的原料、低廉的价格、施工方便等优点,广泛应用于土木工程领域。但水泥土材料往往与环境直接接触,并在环境的影响下易发生一系列变化,使其强度、渗透性发生改变,影响其工程性能。文中综合各种对水泥土的研究文献,针对实际工程面临的水位变化以及不同施工工艺可能出现的工程问题,总结了水泥土的力学特性、渗透特性、各向异性、破坏特性以及在侵蚀环境下的力学、渗透特性。研究成果指出了水泥土在工程中更安全有效地发挥工程特性的水泥掺量、组分、含水率等的建议设计取值,有利于推广水泥土施工技术的工程应用。 展开更多
关键词 水泥土 强度 渗透性 各向异性 破坏特性
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文章速递基于微结构张量的岩石各向异性弹塑性本构及其应用 认领
5
作者 殷达 孟庆祥 +3 位作者 徐建荣 石安池 吴关叶 徐卫亚 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1751-1758,共8页
提出了一种基于微结构张量理论的各向异性弹塑性本构关系,引入了微结构张量表征横观各向同性材料强度参数的空间分布函数,将莫尔–库仑准则拓展到各向异性。基于FLAC3D实现了自定义本构模型的二次开发,对柱体倾角为75°的柱状节理... 提出了一种基于微结构张量理论的各向异性弹塑性本构关系,引入了微结构张量表征横观各向同性材料强度参数的空间分布函数,将莫尔–库仑准则拓展到各向异性。基于FLAC3D实现了自定义本构模型的二次开发,对柱体倾角为75°的柱状节理试样进行了三轴数值试验模拟,模拟结果与实验成果基本吻合验证了模型的合理性。将所开发本构模型应用于白鹤滩高坝坝基开挖工程的数值仿真计算,结果表明:坝基岩体开挖工况下各向异性模型较各向同性模型的变形特征更接近于现场监测。研究成果可为白鹤滩水电工程建设提供理论参考。 展开更多
关键词 微结构张量 各向异性 弹塑性本构 柱状节理 白鹤滩水电站
文章速递熔融沉积成型加工的结晶性聚合物结构与性能 认领
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作者 高霞 戚顺新 +2 位作者 苏允兰 黎静 王笃金 《高分子学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1214-1226,I0002,共14页
熔融沉积成型(fused deposition modeling,FDM)作为一种新型的聚合物加工方式,可制备外形复杂、性能可靠、功能集成的聚合物制品,并随着新打印工艺和新材料体系的不断涌现,显示出巨大的应用和发展潜力.但层层堆积的加工方式为FDM成型件... 熔融沉积成型(fused deposition modeling,FDM)作为一种新型的聚合物加工方式,可制备外形复杂、性能可靠、功能集成的聚合物制品,并随着新打印工艺和新材料体系的不断涌现,显示出巨大的应用和发展潜力.但层层堆积的加工方式为FDM成型件引入了薄弱层间结合界面和较大残余内应力,限制了可FDM加工的聚合物材料种类,并制约着FDM成型件的性能和功能.本文结合FDM加工原理分析了可FDM加工的聚合物材料特性,重点关注FDM成型件的微观结构包括多层次聚集态结构、层间结合界面,总结FDM成型件的宏观力学性能及其各向异性,以此构建FDM成型的聚合物结构-性能关系,并展望高性能FDM成型件的发展前景. 展开更多
关键词 熔融沉积成型 结晶性聚合物材料 多层次结构 各向异性
高温三轴应力作用下油页岩的渗透特征各向异性演化规律实验研究 认领
7
作者 王国营 杨栋 康志勤 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1129-1141,共13页
油页岩各向异性渗透率影响热解油气和对流加热流体在油页岩岩层中的运移速度和范围。因此,研究高温下油页岩渗透率的各向异性特征对于原位注热开采油页岩具有重要意义。采用实时高温三轴稳态法渗透测试系统研究了不同温度不同层理方向... 油页岩各向异性渗透率影响热解油气和对流加热流体在油页岩岩层中的运移速度和范围。因此,研究高温下油页岩渗透率的各向异性特征对于原位注热开采油页岩具有重要意义。采用实时高温三轴稳态法渗透测试系统研究了不同温度不同层理方向的油页岩的渗透率的演化规律。研究表明,垂直层理方向的渗透率在20℃~450℃在10-20 m^2之下,超出了稳态法渗透测试系统测试范围,处于超低渗阶段;当温度超过450℃之后,渗透率处于2.5×10-19~1.17×10-17 m^2范围,450℃称之为垂直层理渗透率演化的阈值温度。平行层理的渗透率在20℃~400℃范围,都处于较低渗透率阶段,为2.3×10^-19~2.9×10^-18 m^2,当温度高于400℃,平行层理方向的渗透率急剧增加,量级在10^-16~10^-15范围,因此400℃被称为平行层理渗透率演化的阈值温度。然后利用高温三轴瞬态法渗透测试系统,测得了20℃~200℃油页岩垂直层理方向的渗透率,结果表明滑脱效应在此温度段对渗透率起主导作用。然后利用X射线计算机断层扫描技术对不同温度下样品微观结构进行了详细的表征。研究发现,裂缝主要发生在平行层理方向,很少发生在垂直于层理方向。结合渗透规律和油页岩热破裂规律,讨论了不同温度下油页岩不同层理方向的渗透率出现各向异性的原因。最后讨论了研究成果在油页岩原位开采中所起到的理论指导意义。 展开更多
关键词 岩石力学 实时高温 三轴应力 渗透 各向异性 CT 油页岩
高场强DTI技术在脑组织正常老化研究中的运用 认领
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作者 赵立 吴宗辉 冉丽娟 《保健医学研究与实践》 2020年第1期33-38,共6页
目的利用高场强磁共振设备,通过比较青年和中老年的脑弥散张量成像(DTI)的平均弥散系数(ADC)及各向异性(FA)值,探讨DTI技术在脑组织正常老化研究中的运用。方法随机选取西南大学脑成像中心2011年9月-2012年1月行MRI实验的健康志愿者60... 目的利用高场强磁共振设备,通过比较青年和中老年的脑弥散张量成像(DTI)的平均弥散系数(ADC)及各向异性(FA)值,探讨DTI技术在脑组织正常老化研究中的运用。方法随机选取西南大学脑成像中心2011年9月-2012年1月行MRI实验的健康志愿者60例作为研究对象,根据年龄分为青年组(20~30岁)与中老年组(40~59岁),每组30例。对研究对象行DTI,分析得出其不同感兴趣区域(ROI)的ADC及FA值。结果不同性别研究对象相同ROI的ADC值差异均无统计学意义(P>0.05),不同性别研究对象相同ROI的FA值差异亦均无统计学意义(P>0.05)。不同年龄段男性研究对象的ADC值比较,除左侧丘脑、双侧脑脊液及双侧枕叶皮质外,其他ROI的ADC值差异均有统计学意义(P<0.05);不同年龄段女性研究对象的ADC值比较,除右侧丘脑、双侧脑脊液及双侧枕叶皮质外,其他ROI的ADC值差异均有统计学意义(P<0.05)。不同年龄段男性研究对象的FA值比较,除右侧丘脑、双侧脑脊液及双侧枕叶皮质外,其他ROI的FA值差异均有统计学意义(P<0.05);不同年龄段女性研究对象的FA值比较,除双侧丘脑、双侧脑脊液及双侧枕叶皮质外,其他ROI的FA值差异均有统计学意义(P<0.05)。结论DTI是一种具有无创性且可显示脑白质纤维束结构异常的敏感工具,它可以通过脑组织FA及ADC值的改变而反映脑组织细微结构的改变。这不仅有利于脑细胞正常老化的前期的研究,也对因为正常老化而产生的老年性颅脑疾病的预防及早期发现具有重要意义。 展开更多
关键词 磁共振成像 弥散张量成像 各向异性 正常老化前期 脑组织 感兴趣区 脑白质
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孔隙率各向异性下饱和多孔弹性地基动力响应 认领
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作者 熊春宝 胡倩倩 郭颖 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期1120-1130,共11页
由于不同的沉积条件和应力状态,天然土体通常表现出一定的各向异性特征.文章研究地基上表面受温度载荷和机械载荷时,孔隙率各向异性参数变化对饱和多孔弹性地基热-水-力耦合动力响应问题的影响.基于Lord-Shulman广义热弹性理论,结合孔... 由于不同的沉积条件和应力状态,天然土体通常表现出一定的各向异性特征.文章研究地基上表面受温度载荷和机械载荷时,孔隙率各向异性参数变化对饱和多孔弹性地基热-水-力耦合动力响应问题的影响.基于Lord-Shulman广义热弹性理论,结合孔隙率各向异性基本假设,建立了孔隙率各向异性饱和多孔弹性地基热-水-力耦合动力响应模型,利用正则模态法推导出无量纲竖向位移、超孔隙水压力、竖向应力和温度分布的解析表达式并加以图示.正则模态法是一种利用加权残差求得解析解的方法,相较于其他方法能快速求解偏微分方程.当孔隙率各向异性参数为1时,可将该各向异性耦合动力响应模型退化为热-水-力耦合动力响应模型验证该地基模型的合理性.着重分析了孔隙率各向异性参数变化对不同物理量的影响.结果表明:孔隙率各向异性参数变化对物理量均有一定影响.在地基上表面受温度载荷作用时,对超孔隙水压力和竖向应力影响最为明显;在地基上表面受机械载荷作用时,对超孔隙水压力和温度影响明显.整体而言,无论地基上表面受何种载荷,随着各向异性参数增大,峰值逐渐减小,在地基深度增加方向峰值所在位置向靠近地基上表面方向移动. 展开更多
关键词 热-水-力耦合模型 各向异性 孔隙率 正则模态法 动力响应
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双弱面层状岩体本构模型及其工程应用 认领
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作者 姚锡伟 周辀 陶盛宇 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期81-89,共9页
岩体中的优势结构面由于具有明显的方向性,其对岩体的力学特性影响较大。基于该背景,对双弱面层状岩体中隧道开挖后围岩非对称破坏模式进行了研究。首先,建立了双弱面层状岩体的本构模型。该模型中,软弱结构面和岩石基质体的强度特性均... 岩体中的优势结构面由于具有明显的方向性,其对岩体的力学特性影响较大。基于该背景,对双弱面层状岩体中隧道开挖后围岩非对称破坏模式进行了研究。首先,建立了双弱面层状岩体的本构模型。该模型中,软弱结构面和岩石基质体的强度特性均采用带拉伸截断的摩尔-库伦强度准则进行描述,其变形特征满足横观各向同性理论。然后,采用VC++编程语言将该模型嵌入到FLAC3D软件中,并对模型的有效性进行了验证。最后,基于该本构模型,通过数值计算系统研究了隧道围岩在双弱面不同空间位置组合下的破坏模式。结果表明:(1)开发的双弱面本构模型可以较好地表征岩石强度、形变与破坏模式的各向异性特征;(2)双弱面围岩中弱面倾向与倾角的组合对围岩破坏模式有很大的影响,大多数情况下均体现出明显的非对称破坏特征;(3)围岩的破坏模式受到弱面的空间形态与地应力场的共同影响,对于不同构造应力场条件下的相同弱面空间组合模式而言,随着弱面倾角的增加,围岩破坏模式之间的差异逐渐增大;(4)在实际工程中,根据岩体弱面的实际组合,要找出围岩的关键破坏位置,然后进行针对性的加强支护来控制围岩的非对称变形。 展开更多
关键词 隧道工程 层状岩体 双弱面 非对称变形 各向异性 塑性区
基于统计学的运城市砂岩地层分布研究 认领
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作者 高若楠 《山西科技》 2020年第2期37-41,共5页
为了解运城市砂岩地层的空间分布,选取运城市95个砂岩钻孔数据,利用ArcGIS、GS+等软件进行分析,经数据处理、数据探索、半变异函数计算和各向异性分析后,选取指数模型,通过交叉验证比较普通克里金、简单克里金、泛克里金法插值效果。结... 为了解运城市砂岩地层的空间分布,选取运城市95个砂岩钻孔数据,利用ArcGIS、GS+等软件进行分析,经数据处理、数据探索、半变异函数计算和各向异性分析后,选取指数模型,通过交叉验证比较普通克里金、简单克里金、泛克里金法插值效果。结果表明,普通克里金法对于运城市砂岩地层高程的插值效果最优,运城市砂岩地层总体分布格局呈现东北高、西南低的趋势。 展开更多
关键词 克里金插值方法 砂岩地层 半变异函数 各向异性 指数模型 运城市
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横观各向同性黏土的非正交弹塑性本构模型 认领
12
作者 路德春 韩佳月 +2 位作者 梁靖宇 田雨 杜修力 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期793-803,共11页
为了描述土体各向异性对应力应变关系的影响,基于特征应力的概念,建立横观各向同性黏土的非正交弹塑性本构模型。建模思路如下:(1)借鉴修正应力方法将组构张量引入到特征应力概念中;(2)根据修正特征应力空间中八面体面上的摩擦规律,建... 为了描述土体各向异性对应力应变关系的影响,基于特征应力的概念,建立横观各向同性黏土的非正交弹塑性本构模型。建模思路如下:(1)借鉴修正应力方法将组构张量引入到特征应力概念中;(2)根据修正特征应力空间中八面体面上的摩擦规律,建立可以综合反映土体各向异性和中主应力效应的横观各向同性土的β强度准则;(3)在修正特征应力空间中,采用倾斜屈服面描述非等向固结对土体屈服特性的影响,并引入体应变相关的硬化参数;(4)通过基于分数阶微分的三维非正交塑性流动法则,确定横观各向同性黏土的塑性应变增量方向。模型仅需要6个可通过常规三轴试验确定的材料参数,所涉及3个模型参数均可通过材料参数得到。预测结果与试验数据的对比表明,本文提出的模型可以合理地描述横观各向同性黏土的强度及变形特征。 展开更多
关键词 土力学 本构模型 各向异性 组构张量 特征应力 分数阶微分 非正交流动法则
时间域航空电磁各向异性大地三维自适应有限元正演研究 认领
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作者 齐彦福 李貅 +5 位作者 殷长春 戚志鹏 周建美 孙乃泉 刘云鹤 张博 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2434-2448,共15页
各向异性介质模型电性结构复杂,如何进行合理的网格剖分成为获得高精度正演结果的关键,为此本文开展时间域航空电磁各向异性大地三维自适应有限元正演算法研究.通过结合非结构时间域有限元算法和自适应网格优化技术,实现各向异性介质条... 各向异性介质模型电性结构复杂,如何进行合理的网格剖分成为获得高精度正演结果的关键,为此本文开展时间域航空电磁各向异性大地三维自适应有限元正演算法研究.通过结合非结构时间域有限元算法和自适应网格优化技术,实现各向异性介质条件下三维时间域航空电磁自适应正演.考虑到时间域航空电磁响应随时间的衰减特性,为了综合评价不同时刻的后验误差,本文将时间作为加权因子,调整各个时刻后验误差的相对权重,进而实现对浅部和深部网格的同步优化.通过与一维解析结果进行对比验证了本文算法的可靠性.数值实验结果显示电导率各向异性对自适应网格影响严重,其最大主轴电导率的数值及其分布特征直接决定了网格加密效果.此外,各向异性对时间域航空电磁三分量响应的分布形态和异常幅值也会产生严重影响,利用全域视电阻率极性图,可以很好地识别各向异性主轴方向. 展开更多
关键词 时间域航空电磁 各向异性 自适应有限元 三维正演 异常识别
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炭质页岩力学特性各向异性及其破坏机制研究 认领
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作者 曹洋兵 陈杨涛 +2 位作者 张遂 李新卫 沈红钱 《福州大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2020年第2期244-250,共7页
以贵州松桃李家湾锰矿矿体顶板炭质页岩为研究对象,开展页理面与加载方向不同夹角条件下纵波波速、单轴压缩及电镜扫描等试验,并以最大值与最小值的比值定义各参量的各向异性系数.结果表明:①纵波波速随入射方向与页理面夹角α增大而减... 以贵州松桃李家湾锰矿矿体顶板炭质页岩为研究对象,开展页理面与加载方向不同夹角条件下纵波波速、单轴压缩及电镜扫描等试验,并以最大值与最小值的比值定义各参量的各向异性系数.结果表明:①纵波波速随入射方向与页理面夹角α增大而减小,其各向异性系数R v为1.44;弹性模量随加载方向与页理面夹角β增大而减小,其各向异性系数R E为1.14;单轴抗压强度σucs呈现出两头大中间小的“U”型特征,最小值在β为37°时取得,其各向异性系数Rσ为3.01.②不同β条件下,单轴压缩应力-应变曲线有起始压密和弹性压缩阶段,都具有明显的应变软化特征.③单轴压缩下,炭质页岩在β=0°时主要为拉破坏,页理面抗拉强度和基质体弯折拉断强度协同控制其力学特性;在β=32°时主要为沿页理面剪破坏,页理面抗剪强度控制其力学特性;在β=66°时主要为沿页理面和切断基质体的剪破坏,页理面和基质体的抗剪强度协同控制其力学特性;在β=90°时主要为拉破坏并含有少量沿页理面剪破坏,页理面抗剪强度和基质体抗拉强度协同控制其力学特性. 展开更多
关键词 锰矿开采 炭质页岩 力学特性 各向异性 破坏机制
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温热条件下超声振动对TC4钛合金板材各向异性的影响 认领
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作者 高铁军 矫志辉 +2 位作者 杨踊 赵天章 齐林 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期88-94,共7页
针对TC4钛合金板材轧制过程中产生的各向异性问题,在温热条件下通过与轧制方向呈不同角度拉伸试件的有、无超声振动辅助的拉伸实验,分析了超声振动对TC4钛合金板材的屈服强度、断后伸长率及厚向异性系数的影响规律,得到了有助于提高TC4... 针对TC4钛合金板材轧制过程中产生的各向异性问题,在温热条件下通过与轧制方向呈不同角度拉伸试件的有、无超声振动辅助的拉伸实验,分析了超声振动对TC4钛合金板材的屈服强度、断后伸长率及厚向异性系数的影响规律,得到了有助于提高TC4板材成形性能及有效抑制各向异性的超声振动工艺参数;通过对拉伸试件金相组织和断口形貌的分析,得到了超声振动对TC4钛合金板材微观组织和性能的影响。结果表明,TC4钛合金板材在温度400~600℃范围内拉伸时,施加频率为20 kHz、振幅为10μm的超声振动可以提高材料变形能力,还可以有效抑制板材的各向异性,同时对材料微观组织也不会造成较大影响。 展开更多
关键词 TC4钛合金 超声振动 温热条件 各向异性
黄土粒度组成对其渗透系数各向异性影响的试验研究 认领
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作者 赵茜 苏立君 +2 位作者 刘华 何江涛 杨金熹 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1615-1626,共12页
为了研究黄土粒度组成与其渗透系数各向异性之间的关系,从黏黄土、黄土和砂黄土区域纵向选择西安、延安和米脂三地黄土作为研究对象,通过颗粒分析和三轴渗透试验,并结合电镜扫描手段(SEM)得到宏-微观不同尺度下黄土的粒度组成差异和渗... 为了研究黄土粒度组成与其渗透系数各向异性之间的关系,从黏黄土、黄土和砂黄土区域纵向选择西安、延安和米脂三地黄土作为研究对象,通过颗粒分析和三轴渗透试验,并结合电镜扫描手段(SEM)得到宏-微观不同尺度下黄土的粒度组成差异和渗透系数各向异性的空间分布特征。基于试验数据的规律性,提出通过粒度分布预测黄土渗透系数的经验公式,并选择4处粒度差异显著的黄土渗透试验数据对该公式进行验证分析。研究结果表明:随地域由南向北延伸(西安-延安-米脂),黄土的细粒质量分数逐渐减少,粗粒质量分数逐渐增多,粒度分布曲线由"双峰"向"单峰"过渡。黄土中竖向尺度较大的缝隙状狭长孔隙与支架孔隙是能够发育成次生管状大孔隙的微观结构基础,不同评价尺度下的孔隙特征与三地黄土竖直向渗透系数大于水平向渗透系数时的试验结果相吻合,且黏粒质量分数越多,其渗透系数越小,纵横向渗透差异越明显。本文提出的黄土渗透系数预测公式具有普适性,可供工程实际参考。 展开更多
关键词 黄土 粒度组成 渗透系数 各向异性 空间分异性
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碳酸盐岩油气储层高精度成像方法研究 认领
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作者 谷丙洛 韩建光 +2 位作者 陈军 黄建平 李振春 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2534-2544,共11页
碳酸盐岩油气储层在世界油气储层中占据着重要的地位,其油气总量约占全球油气总量的70%,具有埋藏深、构造复杂、非均质性强等特点。如何获得碳酸盐岩油气储层在地下的准确位置及构造特征,是油气勘探急需解决的难题。叠前逆时偏移成像技... 碳酸盐岩油气储层在世界油气储层中占据着重要的地位,其油气总量约占全球油气总量的70%,具有埋藏深、构造复杂、非均质性强等特点。如何获得碳酸盐岩油气储层在地下的准确位置及构造特征,是油气勘探急需解决的难题。叠前逆时偏移成像技术采用精确的地震波动理论,能够对任意复杂构造进行高精度成像。本文针对碳酸盐岩油气储层成像难的问题,研究各向异性叠前逆时偏移成像技术,并将其应用于碳酸盐岩油气储层勘探中。通过采用精确的频散关系,推导各向异性纯qP波方程,利用高精度有限差分进行纯qP波模拟,通过叠前逆时偏移方法对纯qP波进行叠前深度偏移成像。基于典型的碳酸盐岩油气储层实际地质条件,建立逼近真实地质情况的碳酸盐岩地球物理模型,对上述模型进行偏移成像试验,结果表明各向异性逆时偏移成像技术是一种有效的碳酸盐岩油气储层勘探方法。最后将该方法应用于典型碳酸盐岩靶区的实际地震资料,并获得了精确的成像结果,进一步验证了各向异性逆时偏移成像技术在碳酸盐岩油气储层勘探中的重要作用。 展开更多
关键词 碳酸盐岩储层 地震勘探 各向异性 数值模拟 逆时偏移
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矿井张量电阻率法理论基础研究 认领
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作者 岳建华 杨海燕 +4 位作者 苏本玉 李锋平 刘志新 姜志海 宋雷 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2464-2471,共8页
煤矿采掘活动诱发的局部和微观电各向异性特征时空演变规律有望成为煤矿动力灾害预测预报的新机制。张量电阻率测量是掌握和认识电各向异性特征的重要方法途径,煤矿井下具有开展张量电阻率测量的独特优势。在岩石电各向异性物理机制分... 煤矿采掘活动诱发的局部和微观电各向异性特征时空演变规律有望成为煤矿动力灾害预测预报的新机制。张量电阻率测量是掌握和认识电各向异性特征的重要方法途径,煤矿井下具有开展张量电阻率测量的独特优势。在岩石电各向异性物理机制分析的基础上,结合煤矿井下实际,提出了适合煤矿井下条件的张量电阻率测量方法。以层状各向异性介质模型为例,采用模拟计算的方法对地层倾角、走向变化时的视电阻率方向特性进行了分析;建立了巷道底板岩溶发育全空间模型,从宏观电各向异性的角度分析和验证了电阻率测量所具有的方向性。研究结果表明,采动影响使煤岩体具有电各向异性特征,采动裂隙内的水气富集程度也对煤层横向和纵向电阻率产生明显影响;含水量越大,各向异性系数越高。受上覆和下伏地层电阻率影响,各向异性地层的张量电阻率幅值显示出层状地层的综合反映;其电阻率幅值与裂隙带倾角大小有关,不受地层走向影响,但视电阻率的椭圆分布会随地层走向而发生旋转,旋转的角度依赖于地层走向的变化。这说明采动岩体变形、破坏与流体运移必然会引起含煤地层电各向异性特征的规律性时空演变。通过实时动态测量煤岩体的张量电阻率,可以识别和发现因采掘活动、流体运移引起的局部、微观电各向异性特征。在应力峰值未到达之前,及时捕捉煤矿动力灾害孕育、发展的先兆信息,并在应力释放前的可逆阶段采取预防措施,可从源头上避免煤矿重大动力灾害的发生。 展开更多
关键词 矿井电阻率法 张量测量 各向异性 煤矿动力灾害
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考虑各向异性影响的煤层吸附及渗透机制研究 认领
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作者 李波波 李建华 +2 位作者 杨康 任崇鸿 王斌 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期41-46,共6页
为探究煤层各向异性渗流机制,分析其吸附特性,建立吸附模型并计算吸附变形量,进而量化吸附作用对渗透率的贡献情况。在此基础上分析煤层各向异性渗流特性,进一步构建应力和滑脱效应耦合作用的各向异性渗透率模型,并通过试验数据验证其... 为探究煤层各向异性渗流机制,分析其吸附特性,建立吸附模型并计算吸附变形量,进而量化吸附作用对渗透率的贡献情况。在此基础上分析煤层各向异性渗流特性,进一步构建应力和滑脱效应耦合作用的各向异性渗透率模型,并通过试验数据验证其适用性。结果表明:煤层瓦斯吸附过程受吸附变形和外应力的影响,且不同方向的瓦斯吸附量存在差异;在孔隙压力增大过程中,各方向瓦斯吸附量曲线先增大后趋于平缓;在有效应力、孔隙压力和滑脱效应的综合作用下,煤层各方向的渗透率均先减小后趋于平缓。考虑应力和滑脱效应耦合作用下煤层各向异性渗透率模型计算曲线与试验值吻合度较高,验证了模型的适用性。 展开更多
关键词 各向异性 孔隙压力 吸附模型 煤层 渗透率
绿泥石晶体各向异性及与其可浮性关系研究 认领
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作者 李明阳 廉德 +4 位作者 李昊 陈汪兴 胡义明 高翔鹏 童雄 《金属矿山》 CAS 北大核心 2020年第6期56-61,共6页
通过对-37μm、37~44μm、44~74μm 3个粒级绿泥石进行X射线衍射(XRD)分析、单矿物浮选试验、捕收剂吸附规律研究和分子动力学模拟,研究了绿泥石晶体的各向异性及与可浮性的关系。XRD分析结果显示,随着绿泥石粒度降低,平行解理面的含量... 通过对-37μm、37~44μm、44~74μm 3个粒级绿泥石进行X射线衍射(XRD)分析、单矿物浮选试验、捕收剂吸附规律研究和分子动力学模拟,研究了绿泥石晶体的各向异性及与可浮性的关系。XRD分析结果显示,随着绿泥石粒度降低,平行解理面的含量持续升高,层间解理面优先解离。浮选试验结果表明,3个粒级绿泥石可浮性顺序为中间粒级(37~44μm)>细粒级(-37μm)>粗粒级(44~74μm)。捕收剂吸附规律检测和分子动力学模拟结果显示:十二胺在绿泥石表面的吸附密度随绿泥石粒级减小而降低,而吸附量随绿泥石粒度减小而升高;十二胺主要通过亲固基氨基吸附在绿泥石(001)面,十二胺分子碳链主要沿绿泥石(001)面法线方向分布;与绿泥石(001)面相比,(100)面含有大量正电性金属离子,减弱了十二胺与绿泥石(100)的静电吸附作用,十二胺在绿泥石(100)面的吸附靶向度不高,为非有效吸附;绿泥石(001)面对十二胺的吸附强度大于(100)面。绿泥石晶体的各向异性表现明显,(001)面含量升高对绿泥石浮选有利,在阳离子捕收剂体系中,通过选择性磨矿,提高绿泥石层间解离效率是改善绿泥石选矿效果的关键。 展开更多
关键词 绿泥石 各向异性 粒级 十二胺 吸附 法线方
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