博士科研启动基金(B2012-075)
- 作品数：11 被引量：85H指数：5
- 相关作者：王云飞郑晓娟王立平崔芳焦华喆更多>>
- 相关机构：河南理工大学焦作师范高等专科学校北京科技大学更多>>
- 发文基金：博士科研启动基金国家自然科学基金河南省高校科技创新团队支持计划更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学更多>>
- 双向加载煤岩破坏过程能量演化机理及强度准则被引量：1
- 2015年
- 为明确煤岩双向受载强度和破坏过程的能量演化机理,通过单轴试验测定煤岩力学参数,并利用颗粒流与Fish程序相结合获得煤岩的细观力学参数,进而研究双向加载条件下煤岩强度和破坏过程能量演化机理。研究得出:中主应力对煤岩应力-应变屈服段影响显著,对峰后段基本没有影响且应力-应变曲线没有延性特征,表明双向加载下煤岩峰后不具有脆性—延性的转化特性;弹性应变能经历先增大后减小的过程,约在极限应变的1/2处增速最大,峰后弹性应变能以同一速率快速减小;中主应力越大,煤岩耗散能随轴向应变增大的速率加快,但在较大中主应力作用下内部损伤一旦出现便会迅速发展,导致煤岩突发破坏,而较小中主应力作用下煤岩破坏相对缓变;双向加载下煤岩破坏的弹性储能极限不随中主应力发生变化,为一定值,且峰值时弹性应变能与吸收总能量的比值和耗散能与吸收总能量的比值也为定值;基于最大储能极限导出的能量强度准则物理意义明确,能从本质上反映双向加载煤岩破坏的综合因素,能很好地描述煤岩破坏应力之间的关系。
- 王云飞郑晓娟王立平赵洪波
- 关键词：双向加载煤岩
- 露天转地下开采边坡失稳动力冲击灾害演化机理被引量：8
- 2013年
- 以杏山铁矿为例,通过相似实验研究了地下矿体开采过程中边坡岩体的破坏形态,揭示了露天转地下开采边坡失稳导致的动力冲击灾害发生机理,即随着矿体的向下开采,边坡岩体会循环进入能量积蓄和突然释放的过程,导致坡体内部损伤微裂隙的迅速扩展贯通,使大范围的坡体滑移冲向地下采场上部覆盖层,对地下生产活动造成循环动力冲击灾害。
- 王云飞李长洪崔芳
- 关键词：露天转地下边坡失稳
- 花岗岩脆延破坏过程声发射与损伤特性模拟研究被引量：1
- 2016年
- 为了研究花岗岩脆性和延性破坏过程的声发射特性和损伤演化机制,通过花岗岩单轴试验和颗粒流程序进行了不同围压试验,获得了花岗岩破坏过程中的声发射曲线并再现了内部损伤演化过程。试验结果表明:花岗岩脆延破坏分界围压约为100 MPa;花岗岩脆性破坏时最大声发射强度的滞后效应受围压影响显著,围压越大滞后效应越不明显,延性破坏时最大声发射强度与峰值应力同时出现,滞后效应消失。花岗岩脆性破坏声发射曲线为单峰型,延性破坏声发射为平缓曲线。脆性破坏花岗岩内部严重损伤区少且分布集中,损伤区裂隙发展方向单一,延性破坏内部损伤区多且遍布整个试样,损伤区裂隙主要沿2个相互正交方向发展;花岗岩破裂角随围压增大逐渐减小,由低围压下的破裂面转变为高围压下的破碎带,低围压脆性破坏花岗岩被破裂面切割成数块,高围压下延性破坏呈粉碎性状态。
- 王云飞杨文选焦华喆王立平赵洪波
- 关键词：花岗岩脆性破坏延性破坏声发射
- 粗骨料对混凝土单轴抗压强度及破坏特征影响的数值分析被引量：10
- 2016年
- 采用PFC2D离散元首先生成混凝土基质,然后利用Clump技术形成不同形态的粗骨料混凝土数值模型,分析研究粗骨料含量和形态对混凝土强度和损伤演化的影响。获得以下主要结论:随着粗骨料含量的增加混凝土单轴抗压强度增大,相同含量下三角形粗骨料混凝土的强度最高,其次是五边形粗骨料,圆形粗骨料混凝土的强度最低;粗骨料含量小于50%时,随粗骨料含量的增大弹性模量增速较小,而大于50%时增速较大;混凝土破坏的初始微损伤主要集中在结合面处,圆形粗骨料微裂隙沿着结合面切线方向发展,主控破裂面沿着相邻粗骨料的公切线方向发展,多边形粗骨料微裂隙沿边延伸进入基质,主控破裂面为相邻粗骨料角度基本一致边的微裂隙沿边发展贯通而成。混凝土的损伤演化分为:微损伤的随机分布、微裂隙形成和微裂隙贯通形成破裂面三个阶段,粗骨料含量低时混凝土损伤比较集中,形成明显的主控破裂面,粗骨料含量高时内部损伤严重形成网状损伤裂隙。
- 王云飞郑晓娟王立平焦华喆
- 关键词：混凝土
- 不等侧压下煤岩力学变形特性及声发射时空特征被引量：2
- 2014年
- 通过煤岩的无侧限压缩试验测得其力学参数后,采用颗粒流软件和编制的Fish程序获得煤岩细观力学参数,而后进行双向不等侧压煤岩试验,分析研究煤岩变形、声发射和损伤特征,获得以下结论:随着侧压比增加,煤岩刚度角略增大,脆度角增大,强化角保持一定值,软化角先增大后减小;侧压比对煤岩的线性体缩阶段没有影响,对线性扩容阶段影响明显,对非线性扩容阶段影响显著。在非线性扩容阶段,低侧压比仍保持线性扩容,而高侧压比煤岩则急剧扩容失稳破坏;声发射最大强度与峰值应力并不对应,具有一定的滞后性,侧压比对声发射的滞后效应基本没有影响,声发射最大强度对应应力与峰值应力之比值大致在0.92左右;侧压比小时煤岩沿着单一剪切面发生剪切破坏,侧压比大时煤岩呈现X型共轭剪切破坏,且随着侧压比的增加,煤岩破坏的主控破裂面宽度加大,并逐渐形成破碎带,破碎带内煤岩呈粉碎性破坏状态。
- 王云飞郑晓娟
- 关键词：煤岩声发射
- 砂岩单轴压缩与劈裂破坏过程的损伤研究被引量：3
- 2014年
- 在对赵固矿煤层顶板砂岩进行单轴压缩试验的基础上,结合颗粒流程序获得砂岩细观力学参数并采用编制的fish程序进行了单轴压缩和巴西劈裂试验,研究砂岩在压缩和劈裂破坏过程中的损伤演化机制。得到如下结论:压缩破坏在主控破裂面上接触力集中传递,在损伤区接触力向临近岩体转移,劈裂破坏中接触力在劈裂方向由圆盘边缘向内扩散,垂直劈裂方向由圆盘中心向边缘逐渐减小;压缩破坏砂岩损伤发展经历弥散分布、聚集成核、形成局部裂隙和宏观裂纹贯通失稳4个阶段;劈裂破坏中损伤分布在劈裂径向一定宽度范围内,微裂纹从受力复杂的圆盘边缘萌生沿着径向不断发展并突然贯通。
- 王钦亭王云飞
- 关键词：砂岩单轴压缩应力应变
- 粗砂岩变形破坏过程中的能量演化机制被引量：3
- 2015年
- 对粗砂岩进行单轴试验测得其力学参数,然后采用颗粒流和fish程序获得粗砂岩的细观力学参数进行不同围压下的压缩试验,分析粗砂岩的变形和强度特性以及在变形破坏过程中的能量演化规律。获得主要结论:随着围压增加粗砂岩屈服阶段明显增加,峰值强度提高,峰后由明显软化逐渐向塑性流动过渡,表明随着围压增加粗砂岩脆性降低而延性提高,主应力表示的二次型强度准则比直线型更加贴近试验结果。粗砂岩在变形破坏过程中,弹性阶段吸收的能量主要以弹性应变能的形式存储,屈服阶段弹性应变能增速减缓而耗散能增速加快,围压越高峰值处对应的耗散能越大表明高围压下破坏时岩石内部损伤严重,峰后阶段弹性应变能在低围压下急剧减小而高围压下缓慢减小。弹性储能极限随围压增加呈现线性增大趋势,弹性应变能与岩石吸收总能量之比先减小而后趋于常值。
- 王云飞郑晓娟
- 关键词：粗砂岩
- 露天转地下开采边坡失稳数值模拟与实验研究被引量：18
- 2013年
- 为了研究露天转地下开采边坡岩体的破坏特性及其对地下矿体开采的影响,采用相似实验和数值模拟相结合的方法按照实际开采过程对其进行了研究。详细分析了边坡岩体在不同开采水平下的损伤破坏特征,揭示出在地下矿体的开采过程中边坡岩体依次进入能量积蓄和突然释放的过程,间隔性地以巨大岩体崩塌的形式破坏产生循环动力冲击灾害,并阐明了灾害发生机理。为了避免冲击灾害,从消除冲击灾害发生的空间条件和减少应变能的大量积蓄2个方面提出了相应的控制措施。
- 王云飞钟福平
- 关键词：露天转地下边坡失稳
- 煤岩破坏过程的细观力学损伤演化机制被引量：33
- 2014年
- 为了有效监测煤岩巷道围岩的损伤稳定程度,以漳村矿煤岩为例开展了煤岩损伤破坏特性的研究,首先对该矿煤岩进行单轴压缩试验测得其力学参数,然后通过颗粒流软件获得其细观力学参数进行了不同围压下煤岩试验。分析了煤岩破坏过程的声发射和应变能变化规律,并从煤岩损伤萌生、成核、扩展和贯通的过程研究了损伤演化机制,获得以下结论:最大声发射强度与峰值应力并不同时出现,具有一定滞后性,低围压范围滞后效应随围压变化敏感,高围压范围围压对其影响减弱;随着围压增加在最大声发射前会出现明显的平静期,并指出平静期的出现是由煤岩内部严重损伤区的产生和损伤愈合吸收应变能所致;将煤岩损伤破坏过程分为微损伤弥散分布、损伤局部集中发展成核、裂纹稳步扩展形成局部裂隙、局部裂隙贯通煤岩失稳4个阶段,指出围压对各个阶段的影响异同。
- 王云飞黄正均崔芳
- 关键词：煤岩围压颗粒流应变能
- 粗砂岩不同围压下的变形力学特性与损伤特征被引量：4
- 2014年
- 对赵固一矿粗砂岩进行试验,获得力学参数,利用颗粒流程序获得粗砂岩的细观力学参数,研究不同围压下粗砂岩的变形、强度和损伤特性。获得以下主要结论:随着围压增加,粗砂岩弹性模量略有增加,峰值强度提高,屈服阶段变长,残余强度提高,脆性降低,延性增强;主应力表示的强度准则二次抛物线型比直线型更加贴近试验结果,并建议单轴强度不参与拟合作为一个特别指标给出;粗砂岩的体变经历线性体缩、线性扩容和非线性扩容阶段,扩容起始点随围压增加,对应的轴向应变增大;随着围压增加,粗砂岩破坏时损伤区域增多且分布趋于均匀化,主控裂隙增多,贯通性增强,岩体被切割的块数增加,裂隙面附近岩体呈现压碎性破坏状态。
- 王钦亭王云飞韩宪军
- 关键词：粗砂岩
