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重组竹在长期荷载作用下的蠕变行为 预览
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作者 李玉顺 张秀华 +2 位作者 吴培增 张家亮 赵梓霖 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期65-71,共7页
通过长期荷载作用下的拉伸与压缩蠕变试验,研究了重组竹在不同应力水平下的蠕变行为特点及变化规律.分别釆用Burgers模型和Findley幂律模型对重组竹在长期荷载作用下的蠕变曲线进行拟合,确定了重组竹蠕变模型,分析了Burgers模型和Findle... 通过长期荷载作用下的拉伸与压缩蠕变试验,研究了重组竹在不同应力水平下的蠕变行为特点及变化规律.分别釆用Burgers模型和Findley幂律模型对重组竹在长期荷载作用下的蠕变曲线进行拟合,确定了重组竹蠕变模型,分析了Burgers模型和Findley幂律模型的相关系数及变化规律.结果表明:在不同应力水平下,重组竹蠕变应变时间曲线均呈现出相似的变化趋势,均包含瞬态蠕变和稳态蠕变阶段;采用Burgers模型和Findley幂律模型都能很好地模拟重组竹的蠕变性能;瞬间弹性形变、延迟弹性形变和黏性流动形变均随应力水平的增加而增大.高应力水平下的蠕变可导致重组竹构件破坏,在设计时应合理地控制应力水平. 展开更多
关键词 重组竹 长期荷载 蠕变试验 蠕变模型 蠕变变形
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中国南海吹填岛礁原状钙质砂蠕变特征初探 被引量:1
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作者 叶剑红 曹梦 李刚 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1242-1251,共10页
南海岛礁吹填工程是我国的战略性工程,岛礁顶部的吹填陆域主要由珊瑚钙质砂组成。已有的研究表明,珊瑚钙质砂在恒定荷载长期作用下会产生蠕变变形。作为各种岛礁结构物的地基材料的钙质砂,其长期蠕变行为会对岛礁结构物的长期沉降变形... 南海岛礁吹填工程是我国的战略性工程,岛礁顶部的吹填陆域主要由珊瑚钙质砂组成。已有的研究表明,珊瑚钙质砂在恒定荷载长期作用下会产生蠕变变形。作为各种岛礁结构物的地基材料的钙质砂,其长期蠕变行为会对岛礁结构物的长期沉降变形产生影响。因此,研究南海岛礁珊瑚钙质砂的长期蠕变特征具有重要的工程意义。对取自我国南海某岛礁的原状级配珊瑚钙质砂开展了室内饱和三轴排水蠕变试验(围压100 kPa),研究其长期蠕变特征。试验结果表明,珊瑚钙质砂的蠕变为衰减型稳态蠕变,不同应力条件下的蠕变–时间曲线在双对数坐标中均为直线,可以采用幂函数进行描述;且同一密实程度的钙质砂在不同偏应力作用下蠕变直线族基本平行,直线斜率与偏应力量级无明显关系。钙质砂蠕变阶段的体积变化趋势受蠕变之前试样的体积收缩是否充分完成控制。研究发现Mesri蠕变数学模型可以很好地描述珊瑚钙质砂的应力–应变–时间关系,最终的蠕变变形和应力水平q/(σ1-σ3)f呈现出高度线性正相关关系。试验前后颗粒筛分发现,低围压下钙质砂蠕变过程中颗粒破碎极不明显,表明珊瑚钙质砂在低围压条件下其蠕变变形主要是由颗粒间滑移、错动、重排列引起。 展开更多
关键词 土力学 珊瑚钙质砂 三轴蠕变试验 蠕变特征 蠕变模型 南海岛礁吹填工程
分级加载条件下煤系气源岩蠕变特性试验研究 预览
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作者 高志俭 王志荣 +1 位作者 高杰 贺平 《河南理工大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第5期7-13,共7页
煤系气源岩蠕变特性是影响低渗气藏压裂开采的关键地质因素,为了探究煤系气源岩的蠕变特性,针对豫北地区煤系气储层薄、层序多、埋藏深和应力条件复杂等特征,分别采集了储层中粉砂岩、砂质泥岩、泥岩3种岩样,进行了不同应力水平下三轴... 煤系气源岩蠕变特性是影响低渗气藏压裂开采的关键地质因素,为了探究煤系气源岩的蠕变特性,针对豫北地区煤系气储层薄、层序多、埋藏深和应力条件复杂等特征,分别采集了储层中粉砂岩、砂质泥岩、泥岩3种岩样,进行了不同应力水平下三轴分级荷载蠕变试验。结果表明:三轴分级加载状态下3种源岩均呈现明显的脆性特征,具体表现为破坏前无明显加速蠕变特征,稳态蠕变阶段持续较长,卸载和加载过程中变形恢复较快等特点,源岩中粉砂岩的蠕变时间最长、变形量最大,最大蠕变变形量为0.356 3%;泥岩的蠕变时间最短、变形量最小,最小蠕变变形量为0.206 8%。分级加载条件下煤系气储层岩体的蠕变有其特殊性,基于粉砂岩的蠕变试验特征,发现"六元件非线性黏弹性流变模型"能够较好地描述其蠕变过程。拟合结果表明:理论模型和试验数据吻合较好,该蠕变模型能够较完整地对源岩蠕变参数进行辨识,可为煤系气压裂开采中的理论计算提供可靠的地质参数,从而为豫北煤系气的开发提供一定的参考依据。 展开更多
关键词 煤系气源岩 分级加载 三轴蠕变 源岩蠕变特性 蠕变模型
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压实红黏土三轴蠕变特性试验及模型研究
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作者 杨果岳 徐运龙 +2 位作者 李良吉 孙希望 屈畅姿 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期727-735,共9页
利用SLB-1型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪对中石油云南石化铁路专用线高填方路基的压实红黏土进行了一系列三轴蠕变试验,着重研究了压实红黏土在不同围压、不同应力水平以及不同排水条件下的蠕变特性。结果表明:围压、应力水平和... 利用SLB-1型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪对中石油云南石化铁路专用线高填方路基的压实红黏土进行了一系列三轴蠕变试验,着重研究了压实红黏土在不同围压、不同应力水平以及不同排水条件下的蠕变特性。结果表明:围压、应力水平和排水条件对压实红黏土的蠕变特性均有显著影响;压实红黏土总体呈现衰减蠕变特征;不排水情况下得到的应力应变等时曲线具有明显的非线性特征,且曲线成一曲线簇,具有“归一化”现象,而在排水情况下则呈一定线性关系;并根据应力应变曲线确定了压实红黏土的长期强度为瞬时强度的0.54~0.72倍。基于不排水蠕变试验数据,建立适合该地区压实红黏土的经验蠕变模型,通过与Burgers模型对比发现,该模型参数少、易获取,且对试验数据拟合效果优于Burgers蠕变模型。 展开更多
关键词 压实红黏土 三轴蠕变试验 蠕变特性 蠕变模型
膨胀土卸荷蠕变特性及其非线性蠕变模型
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作者 李晶晶 孔令伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期3465-3473,共9页
鉴于膨胀土滑坡往往表现为长期性、渐进性等与时间相关的特性,利用GDS应力路径三轴仪对膨胀土进行了三轴卸荷蠕变试验。试验结果表明:当偏应力较小时,膨胀土的蠕变曲线仅出现瞬时变形和衰减蠕变;当偏应力达到一定值时,其蠕变曲线也呈现... 鉴于膨胀土滑坡往往表现为长期性、渐进性等与时间相关的特性,利用GDS应力路径三轴仪对膨胀土进行了三轴卸荷蠕变试验。试验结果表明:当偏应力较小时,膨胀土的蠕变曲线仅出现瞬时变形和衰减蠕变;当偏应力达到一定值时,其蠕变曲线也呈现衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变3个阶段,但其加速蠕变阶段的特征与一般岩土体不同,其蠕变速度近乎常数。膨胀土的应力-应变等时曲线显示,膨胀土卸荷蠕变具有非线性特征,且其非线性程度与蠕变时间和应力水平相关,蠕变时间越长、应力水平越高,其非线性程度越高。基于非线性流变力学理论,提出了一种非线性四元件蠕变模型,将标准线性体与一个非线性黏壶串联,该模型可描述等围压三轴压缩应力状态下膨胀土轴向应变随时间的演变规律。根据膨胀土卸荷蠕变试验结果,采用曲线拟合法对三维非线性模型的参数进行反演识别。拟合曲线和试验曲线对比显示,两者吻合良好,说明该模型可以很好地描述膨胀土的蠕变特性。此外,基于该蠕变模型获取了膨胀土的临界破坏应力,其与常规剪切破坏应力的比值随着固结压力的减小而减小,表明越接近坡面的土层越容易发生蠕变破坏。 展开更多
关键词 膨胀土 卸荷 蠕变 非线性 蠕变模型
高应力泥质粉砂岩黏弹塑性蠕变模型 预览
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作者 刘新喜 李盛南 +3 位作者 徐泽佩 李玉 高学文 王玮玮 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1210-1220,共11页
为揭示高应力作用下深埋硐室围岩的流变特性,采用分级增量加载方式对泥质粉砂岩进行三轴压缩蠕变实验,根据稳态蠕变速率与应力的关系,利用给定蠕变速率阈值确定岩石的长期强度;结合蠕变曲线特征,将瞬弹性、黏弹性、黏塑性应变分离,建立... 为揭示高应力作用下深埋硐室围岩的流变特性,采用分级增量加载方式对泥质粉砂岩进行三轴压缩蠕变实验,根据稳态蠕变速率与应力的关系,利用给定蠕变速率阈值确定岩石的长期强度;结合蠕变曲线特征,将瞬弹性、黏弹性、黏塑性应变分离,建立模型各参数与应力和时间的函数关系;根据损伤定义确定瞬弹性、黏弹性元件的损伤变量,并引入瞬弹性、黏弹性损伤变量和黏塑性修正系数对西原模型进行优化,提出一种可以描述高应力作用下岩石蠕变全过程的变参数模型。研究结果表明:稳态蠕变速率随应力增大呈指数增大,采用给定蠕变速率阈值求得岩石的长期强度为68.82 MPa,为单轴抗压强度的74.80%;基于黏弹塑性应变分离建立的蠕变模型能够很好地描述岩石蠕变全过程的非线性特征,且优化模型与实验数据拟合较好,证明了该蠕变模型的合理性。 展开更多
关键词 岩石力学 泥质粉砂岩 蠕变实验 蠕变模型 非线性
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泸定大渡河桥冰碛土剪切蠕变特性试验研究 预览
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作者 程强 郭喜峰 杨莹辉 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期26-35,共10页
川藏高速公路泸定大渡河桥康定岸为巨厚层冰碛土。为研究冰碛土剪切蠕变特性和桥梁重力锚长期变形,采用自动数据采集系统开展现场剪切蠕变试验。基于试验成果,分析冰碛土剪切蠕变特性、蠕变模型和重力锚长期变形。研究表明:冰碛土瞬态... 川藏高速公路泸定大渡河桥康定岸为巨厚层冰碛土。为研究冰碛土剪切蠕变特性和桥梁重力锚长期变形,采用自动数据采集系统开展现场剪切蠕变试验。基于试验成果,分析冰碛土剪切蠕变特性、蠕变模型和重力锚长期变形。研究表明:冰碛土瞬态蠕变持续时间一般不超过0.1 h,且具有加载后延迟变形的现象;减速蠕变阶段蠕变速率呈波动性下降;稳态蠕变阶段往往表现出阶梯状增长和多段变化特征,在剪切变形时间曲线上出现跳跃现象,反映了土体骨架颗粒的变形调整作用。在冰碛土剪切蠕变试验中,当剪应力低于长期强度时蠕变变形量较小,呈蠕变速率逐步减小的收敛型蠕变特征;当接近及超过长期强度时,蠕变变形量快速增大。针对冰碛土收敛型蠕变特征,采用非线性修正的Burgers模型描述冰碛土的剪切蠕变特征。根据泸定大渡河桥重力锚应力水平对应的试验成果拟合模型,预测泸定大渡河桥重力锚长期变形为毫米量级,并采用时序InSAR技术和深部位移监测结合的方法进行初步验证,给出了利用剪切蠕变试验成果分析构造物长期变形的方法,可供设计参考。 展开更多
关键词 冰碛土 剪切蠕变 长期剪切强度 蠕变模型 长期变形预测
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三轴压缩下红砂岩峰后蠕变力学特性试验
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作者 刘圣 李树清 +3 位作者 袁越 裴叶 刘诚 陈国豪 《湖南科技大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第3期25-32,共8页
为研究岩石峰后蠕变力学特性,利用MTS815电液伺服岩石力学试验系统,对红砂岩进行三轴压缩下峰后蠕变试验.分析了红砂岩峰后蠕变特征,估算了红砂岩峰后长期强度,采用改进的西原模型对峰后蠕变特性进行了描述,确定了模型参数.结果表明:红... 为研究岩石峰后蠕变力学特性,利用MTS815电液伺服岩石力学试验系统,对红砂岩进行三轴压缩下峰后蠕变试验.分析了红砂岩峰后蠕变特征,估算了红砂岩峰后长期强度,采用改进的西原模型对峰后蠕变特性进行了描述,确定了模型参数.结果表明:红砂岩峰后蠕变破坏应力下并不直接进入加速蠕变阶段,而是由等速蠕变阶段逐渐向加速蠕变阶段转化.红砂岩峰后蠕变变形主要集中于加速蠕变阶段,加速蠕变阶段短时间内蠕变的剧烈变形是岩石失稳破坏的重要原因.随着荷载的加大,岩样的破坏形态由单一的剪切破坏与裂纹扩展等破坏形式逐渐向多剪切破坏演化,破坏块体增多,岩样更加破碎.本次试验红砂岩峰后长期强度仅为其峰值强度的42.56%,长期强度折减量较大.红砂岩峰后蠕变特性可用改进的西原模型进行描述,各级应力水平下模型曲线与试验曲线拟合较好.研究结果为深部工程围岩峰后流变力学特性研究提供了一定的参考意义. 展开更多
关键词 岩石力学 峰后蠕变 三轴压缩 长期强度 蠕变模型
温州地区典型软土蠕变特性试验研究
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作者 邱国阳 陈智寿 +5 位作者 谈华顺 戴国亮 高鲁超 邓会元 于光明 刘禹臣 《公路》 北大核心 2019年第2期206-211,共6页
基于软土的常规三轴固结排水蠕变试验成果,研究了温州地区原状软土的蠕变力学特性,分析了其轴向蠕变规律。蠕变试验采用分别加载的方式进行,得到了原状软土在不同应力状态下的蠕变试验曲线,在此基础上,得到原状软土的应力~应变等时曲线... 基于软土的常规三轴固结排水蠕变试验成果,研究了温州地区原状软土的蠕变力学特性,分析了其轴向蠕变规律。蠕变试验采用分别加载的方式进行,得到了原状软土在不同应力状态下的蠕变试验曲线,在此基础上,得到原状软土的应力~应变等时曲线。采用Merchant模型与Burgers模型对土样的蠕变曲线进行拟合,确定模型参数,建立了适用于温州地区的软土的蠕变本构模型,并对两种模型的计算结果与软土的三轴蠕变试验结果进行了对比分析。计算结果表明,Burgers模型比Merchant模型更吻合蠕变试验结果。 展开更多
关键词 三轴固结排水蠕变试验 软土 分别加载 蠕变模型
基于伯格模型的非饱和土蠕变模型构建 预览
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作者 郑俊 王世梅 +4 位作者 周辉 王力 邹良超 许汇源 侯会明 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2019年第8期112-118,124共8页
滑坡变形发展一般都要经历一定的时间过程,同时在降雨以及库水位变动下,滑坡土体常处于非饱和状态,因此构建考虑基质吸力的非饱和土蠕变模型具有非常重要的意义。以三峡库区某滑坡滑带土非饱和蠕变试验数据为基础,基于伯格模型和非饱和... 滑坡变形发展一般都要经历一定的时间过程,同时在降雨以及库水位变动下,滑坡土体常处于非饱和状态,因此构建考虑基质吸力的非饱和土蠕变模型具有非常重要的意义。以三峡库区某滑坡滑带土非饱和蠕变试验数据为基础,基于伯格模型和非饱和土力学原理及相关假设条件,构建了适合该滑坡滑带土的非饱和蠕变模型。接着,利用非线性回归算法对模型参数进行求解,并将该模型预测值与试验值进行对比,验证了该模型的合理性。最后,考虑模型参数与净围压之间的线性相关性,对模型进一步修正,并验证了修正后模型的有效性。构建的非饱和土蠕变模型能较好地反映该滑坡滑带土的非饱和蠕变特性,其对预测该滑坡的长期变形具有重要的意义。 展开更多
关键词 非饱和土 滑坡变形 伯格模型 蠕变模型 非线性回归算法
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真实水环境下红层软岩蠕变模型辨识与参数确定 预览
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作者 肖欣宏 王静 +2 位作者 白志华 苏卫强 周家文 《水利与建筑工程学报》 2019年第4期82-87,共6页
采用轴压水压联合作用岩石流变试验系统进行了滇中地区红层软岩室内压缩蠕变试验。研究结果表明:真实水环境下红层软岩在破裂应力水平之前具有黏弹性特征,在破裂应力水平下表现出非线性黏弹塑性特征;Burgers模型和非线性黏弹塑性模型可... 采用轴压水压联合作用岩石流变试验系统进行了滇中地区红层软岩室内压缩蠕变试验。研究结果表明:真实水环境下红层软岩在破裂应力水平之前具有黏弹性特征,在破裂应力水平下表现出非线性黏弹塑性特征;Burgers模型和非线性黏弹塑性模型可以准确地描述软岩在真实水环境下三个蠕变阶段的力学特性,模型拟合效果较好;蠕变参数随加载应力不断变化反映出岩石内部损伤不断加剧、累积,力学性能不断劣化的演变过程。 展开更多
关键词 岩石力学 蠕变模型 红层软岩 水环境 模型辨识
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考虑系数非定常性的成都黏土非线性蠕变本构模型 预览
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作者 任鹏 王鹏 唐印 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第4期212-218,共7页
为了研究成都黏土蠕变规律,展开固结不排水三轴蠕变试验,分析了成都黏土变形的非线性特性及参数的非定常特性。结果表明:当应力小于黏土屈服强度时,蠕变以线性变形为主,包括瞬时弹性变形和黏弹性变形;当应力大于屈服强度时,蠕变以非线... 为了研究成都黏土蠕变规律,展开固结不排水三轴蠕变试验,分析了成都黏土变形的非线性特性及参数的非定常特性。结果表明:当应力小于黏土屈服强度时,蠕变以线性变形为主,包括瞬时弹性变形和黏弹性变形;当应力大于屈服强度时,蠕变以非线性变形为主,包括黏弹塑性变形,具有显著的非线性特性;蠕变过程中,黏土的弹性模量和黏滞系数均为应力和时间的函数,具有显著的非定常特性。结合元件模型理论和分数阶导数模型理论的优点,构建了考虑弹性模量和黏滞系数非定常特性的成都黏土非线性蠕变本构模型,并对模型进行了拟合验证分析,发现蠕变模型对蠕变各阶段的拟合度较高,充分发挥了元件模型和分数阶导数模型的优点,可以很好地反映成都黏土的蠕变全过程。 展开更多
关键词 成都黏土 非线性特性 非定常特性 蠕变模型 拟合分析
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基于蠕变参数的沥青路面力学响应三维有限元分析 预览
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作者 文一平 李新贺 陈华鑫 《山西建筑》 2019年第16期8-10,共3页
利用有限元软件建立了基于沥青路面蠕变参数的模型,研究了路面温度、行车速度和循环荷载对沥青路面垂直变形的影响。结果表明,路面温度对垂直变形的敏感性较大,循环荷载和车速的敏感性基本相当,且都远小于温度的影响。
关键词 沥青路面 有限元 蠕变模型 路面变形
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软岩非定常分数阶蠕变模型研究 预览
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作者 王红娟 邓辉 +1 位作者 唐梓豪 李万才 《人民珠江》 2019年第7期7-11,共5页
软岩蠕变特性对软岩工程稳定性有着重要影响。为准确描述复杂条件下软岩蠕变特性,在元件本构方程的基础上,引入了非定常参数,构建了变参数非线性黏弹性蠕变模型。该模型采用胡克元件模拟蠕变瞬时阶段,分数阶开尔文体被用来描述等速阶段... 软岩蠕变特性对软岩工程稳定性有着重要影响。为准确描述复杂条件下软岩蠕变特性,在元件本构方程的基础上,引入了非定常参数,构建了变参数非线性黏弹性蠕变模型。该模型采用胡克元件模拟蠕变瞬时阶段,分数阶开尔文体被用来描述等速阶段,非线性黏塑性元件被用来描述加速阶段;同时在分数阶开尔文体中考虑弹性参数随蠕变历时的变化,使模型能最大限度模拟实际情况。后以红砂岩、盐岩和泥岩的蠕变试验数据为例,应用1stOpt软件拟合新模型参数,结果表明:不同围压下3种不同类型岩石的蠕变试验曲线与拟合曲线均能较好吻合,且相关性R2的值均大于0.96,证明该研究提出的新模型适用性较强,可作为软岩蠕变研究的参考。 展开更多
关键词 岩石力学 蠕变模型 非线性 分数阶微积分 变参数
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川中红层泥岩时效膨胀变形特性试验研究
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作者 钟志彬 李安洪 +2 位作者 邓荣贵 吴沛沛 徐骏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期76-86,共11页
四川盆地及周边山地广泛分布俗称为"川中红层"的侏罗系泥岩,是一种典型的软岩,其强度低,易风化崩解,流变特性显著,具有一定的膨胀特性,是引起该地区多处高速铁路路基长期持续性上拱变形的一个重要因素。为揭示红层泥岩在浸水... 四川盆地及周边山地广泛分布俗称为"川中红层"的侏罗系泥岩,是一种典型的软岩,其强度低,易风化崩解,流变特性显著,具有一定的膨胀特性,是引起该地区多处高速铁路路基长期持续性上拱变形的一个重要因素。为揭示红层泥岩在浸水条件下的时效变形特性,以川中红层典型泥岩为对象,在室内开展原状岩样浸水物化膨胀性试验,分析红层泥岩的吸水膨胀变形随时间的变化规律及其影响因素。试验结果表明,常规膨胀性指标显示川中红层泥岩为非膨胀岩,或仅具有弱膨胀性,原状岩样吸水膨胀率较小,但具有显著的时间效应;采用类Kelvin体建立红层泥岩膨胀蠕变模型,模型参数K和η可有效度量膨胀蠕变的极限应变及黏滞特性;原状岩样的结构性是影响其吸水率的重要因素,通过岩屑筛分试验获得最大含量粒组颗粒粒径dmax、细粒和微粒质量占比ω1.0和有效粒径d10三个参数,可以定量判断泥岩的吸水特性和膨胀特性,dmax越小、d10越小、ω1.0越大,则泥岩的吸水率越大,膨胀性越强。研究成果对川中红层泥岩地层高速铁路路基长期持续性上拱变形的机制认识及治理方案论证具有参考作用,并为红层泥岩物理、水理及力学特性及其相互关系的定量研究提供基础。 展开更多
关键词 岩石力学 红层泥岩 膨胀 蠕变模型 吸水率 原状岩样结构性
基于变阶分数阶导数的岩石蠕变模型
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作者 苏腾 周宏伟 +3 位作者 赵家巍 车俊 孙晓彤 王雷 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1355-1363,共9页
蠕变模型是描述岩石流变行为的主要形式。建立一个参数少、模拟性能好的岩石蠕变模型是岩石蠕变研究的一个重要方向。为此,从分数阶蠕变元件的物理意义出发,将材料的蠕变过程划分为弹性、弹性、黏塑性3个阶段,并通过引入变阶分数阶导数... 蠕变模型是描述岩石流变行为的主要形式。建立一个参数少、模拟性能好的岩石蠕变模型是岩石蠕变研究的一个重要方向。为此,从分数阶蠕变元件的物理意义出发,将材料的蠕变过程划分为弹性、弹性、黏塑性3个阶段,并通过引入变阶分数阶导数来描述这3个阶段。然而当载荷应力超过屈服应力时,岩石中微观裂纹会萌生、扩展和演化,导致蠕变损伤的积累并在黏塑性蠕变后期引起加速蠕变的发生。因此,考虑到损伤演化对岩石蠕变的影响,在加速蠕变阶段引入损伤系数来描述这一阶段应变的非线性增长。基于以上分析,在Scott-Blair分数阶元件和变系数分数阶元件的基础上,提出一种变阶分数阶非线性黏弹塑性蠕变模型,并将模型拓展到三维情形。平顶山深部煤体三轴蠕变实验的分段拟合结果表明,基于变阶分数阶导数的蠕变模型与实验数据吻合较好。这也验证了将分数阶导数的变阶看作是一个阶跃函数是合理的、可靠的。此外,通过进一步的参数拟合,在现有实验结果的基础上确定模型中的参数。结果表明,所提出的理论模型能较好地描述材料的蠕变特性,与实验数据吻合较好。 展开更多
关键词 岩石力学 蠕变模型 变阶数分数阶导数 损伤演化 深部煤体
镍基单晶高温合金的典型蠕变寿命模型 预览
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作者 李逸航 陈思远 孟凡武 《金属世界》 2018年第5期26-28,31共4页
镍基单晶高温合金具有一定的高温强度、良好的抗氧化、抗热腐蚀、抗冷、热疲劳性能,并有良好的塑性和焊接性。镍基单晶高温合金作为航空发动机涡轮叶片的重要材料,其力学性能对航空发动机有着重大影响,研究其疲劳寿命具有重要意义。镍... 镍基单晶高温合金具有一定的高温强度、良好的抗氧化、抗热腐蚀、抗冷、热疲劳性能,并有良好的塑性和焊接性。镍基单晶高温合金作为航空发动机涡轮叶片的重要材料,其力学性能对航空发动机有着重大影响,研究其疲劳寿命具有重要意义。镍基单晶高温合金蠕变疲劳损伤及寿命预测一直是国内外学者研究的重点。文章基于蠕变疲劳理论和国内外研究情况,阐述了稳态蠕变本构关系和θ映射蠕变模型,介绍了几种典型的镍基单晶高温合金的蠕变疲劳寿命模型。文章分析指出,当前在工程应用中主要采用单晶合金的蠕变疲劳宏观模型,而微观模型的研究还处于探索阶段,建议用微观模型建立蠕变寿命预测方法,分析微观理论机制,有望提高预测精度与蠕变寿命。 展开更多
关键词 镍基单晶高温合金 疲劳寿命模型 蠕变模型 蠕变寿命预测 航空发动机 蠕变本构关系 微观模型 热疲劳性能
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长期荷载作用下钢-竹组合箱形柱蠕变特性
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作者 刘欣荣 李玉顺 +2 位作者 许科科 张家亮 邬沛 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2018年第7期146-152,共7页
为研究钢-竹组合箱形柱的蠕变性能,设计制作了8根组合柱试件,以荷载水平、截面尺寸以及有无螺钉为参数,对其实施了长期加载试验,观测了组合柱在长期荷载作用下的变形发展,得到了蠕变-时间关系曲线以及蠕变系数,在此基础上通过确定组合... 为研究钢-竹组合箱形柱的蠕变性能,设计制作了8根组合柱试件,以荷载水平、截面尺寸以及有无螺钉为参数,对其实施了长期加载试验,观测了组合柱在长期荷载作用下的变形发展,得到了蠕变-时间关系曲线以及蠕变系数,在此基础上通过确定组合柱蠕变与竹材蠕变间的关系提出了钢-竹组合箱形柱蠕变模型,并将蠕变计算值与试验值进行了对比分析。结果表明:钢-竹组合箱形柱的蠕变发展先快后慢,约在加载90 d后逐渐趋于稳定,长期持荷水平对蠕变的影响显著,截面尺寸有一定影响,而螺钉对蠕变大小基本没有影响;组合柱的蠕变系数为0.160-0.190,蠕变与试件初始变形相比处于较低水平;组合柱蠕变计算值与试验值在中后期表现出较高的吻合度,说明建立的蠕变模型可适用于预测钢-竹组合柱的蠕变发展和进行蠕变对构件力学性能的影响分析。 展开更多
关键词 钢-竹组合箱形柱 长期加载试验 蠕变 蠕变系数 蠕变模型
基于反S函数的盐岩单轴压缩全过程蠕变模型
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作者 王军保 刘新荣 +3 位作者 宋战平 赵宝云 蒋斌 黄天柱 《岩石力学与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期2446-2459,共14页
为了研究盐岩的蠕变特性,对盐岩试件开展不同轴向应力下的单轴压缩蠕变试验。试验结果显示,盐岩稳态蠕变率和相同时刻的蠕变应变均随轴向应力增大而非线性增大,两者随轴向应力的变化规律均可用指数函数描述;盐岩蠕变过程具有非线性特征... 为了研究盐岩的蠕变特性,对盐岩试件开展不同轴向应力下的单轴压缩蠕变试验。试验结果显示,盐岩稳态蠕变率和相同时刻的蠕变应变均随轴向应力增大而非线性增大,两者随轴向应力的变化规律均可用指数函数描述;盐岩蠕变过程具有非线性特征,且轴向应力越大、蠕变时间越长,非线性特征越明显。为了确定盐岩长期强度,提出一种改进的稳态蠕变率拐点法,该法确定的盐岩长期强度值与等时应力–应变曲线拐点法确定的结果非常接近,可为类似研究提供一定的借鉴。从唯象学的角度出发,通过对S形函数求反函数的方法,提出一种新的岩石单轴压缩全过程蠕变模型,并利用盐岩蠕变试验结果对模型合理性进行验证。结果表明,该模型不仅能够描述盐岩在低应力水平下的衰减蠕变和稳态蠕变,还能反映高应力水平下盐岩单轴压缩蠕变破坏全过程,特别是能够反映加速蠕变。模型以一个统一的表达式即可描述盐岩单轴压缩蠕变全过程的3个阶段,克服了元件组合模型需要分段处理的缺点;同时,该模型表达式非常简单,方便应用。 展开更多
关键词 岩石力学 盐岩 蠕变特性 稳态蠕变 长期强度 反S函数 蠕变模型
甘肃天水泥岩压缩蠕变特性试验及模型研究 预览
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作者 周小棚 李部 +1 位作者 吴礼舟 许强 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第2期139-145,共7页
甘肃天水地区黄土-岩质滑坡和岩质滑坡分布面积较广,数量较多,且滑面多处于泥岩中。为了进一步探究软岩的蠕变特性,了解滑坡变形破坏的本质,采用YSJ—01—00岩石三轴压缩蠕变试验仪对天然状态下的甘肃天水泥岩进行了分级加载条件下的三... 甘肃天水地区黄土-岩质滑坡和岩质滑坡分布面积较广,数量较多,且滑面多处于泥岩中。为了进一步探究软岩的蠕变特性,了解滑坡变形破坏的本质,采用YSJ—01—00岩石三轴压缩蠕变试验仪对天然状态下的甘肃天水泥岩进行了分级加载条件下的三轴压缩蠕变试验,得到了泥岩的蠕变全过程曲线、不同应力水平下的应变-时间曲线和长期强度。通过对其蠕变特性进行分析,提出了一种改进的西原模型和模型的破坏判据,并利用改进的西原模型对泥岩压缩蠕变曲线进行拟合,获得了泥岩的蠕变参数,推导出蠕变破坏的时间。分析结果表明,改进的西原模型能够较好地描述泥岩的蠕变规律,特别是加速蠕变阶段,这有利于滑坡临滑预报的研究,对甘肃地区黄土-岩质滑坡、岩质滑坡和其他软岩研究等具有重要的科研意义和工程意义。 展开更多
关键词 泥岩 蠕变试验 加速蠕变 蠕变模型
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