张昌锁
- 作品数：81 被引量：377H指数：11
- 供职机构：太原理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山西省回国留学人员科研经费资助项目国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学理学一般工业技术更多>>
- 深埋硬岩隧道开挖破坏区数值模拟方法探讨被引量：3
- 2017年
- 选择有效并实用的岩体本构模型是利用数值模拟方法准确获得开挖破坏区范围的关键。简要论述了常用的描述岩体脆性破坏的本构模型,然后借助有限元软件Phase2,分别采用弹-脆-塑性(EBP)模型、粘聚力-脆性-摩擦强度(CBF)模型和裂隙初始-劈裂界限(DISL)模型计算Mine-by试验隧道在开挖诱导下形成的破坏区深度和范围角。考虑到Mine-by隧道开挖面轮廓的几何非规则性,在进行上述计算时分别以光滑圆形和一系列连续的半圆形为开挖边界。将上述的6种计算结果与实测数据进行对比后发现,以隧道实际断面为开挖边界,选择DISL本构模型能够很好地反映开挖后围岩的力学响应,准确预测开挖破坏区深度。
- 李莹张昌锁郑晨金洋
- 关键词：围岩破坏本构模型数值模拟深埋隧道
- 露天开采爆破振动信号小波包分析被引量：3
- 2013年
- 用传统的傅立叶变换理论无法对爆破振动信号进行准确的时频分析,利用小波包分析所得到的良好的时频局部化性质,可以很好地对爆破地震波进行信号分解和能量分析。在阐释小波包变换基本原理的基础上,给出了爆破振动信号能量分析方法的理论解析,并结合应用实例,对爆破振动信号进行小波包能量分解,把振动信号划分为几个重要频带进行分析,据此得出不同频带上的能量分布和变化,从而确定露天采场某一特殊地形的爆破地震波衰减规律。
- 付晓强张世平张昌锁
- 关键词：露天爆破时-频分析小波包变换
- 高耸建筑物倾倒过程中的断裂判据被引量：7
- 2002年
- 采用理论分析与数值计算的方法对高耸建筑物爆破拆除中建筑物倾倒过程中的内力进行了分析计算 ,得到了内力的演化规律。同时提出了建筑物倾倒过程中发生断裂的判据 。
- 贾继忠高贵军张昌锁
- 关键词：高耸建筑物断裂判据拆除爆破内力分析
- 高频纵向导波在钢杆中传播的数值模拟被引量：1
- 2022年
- 锚固锚杆中高频导波(大于1 MHz)的低衰减使其具有巨大的潜在应用价值,但高频导波数值计算的复杂性使得确定其传播特征非常困难,只依赖试验确定不同锚固锚杆中的最优激发波并不现实,因此建立高频导波传播的数值模型具有重要意义。应用有限元软件构建钢杆的数值模型,分别研究径向和轴向的单元网格密度和材料阻尼对高频导波传播过程的影响情况,采用所有截面节点幅值叠加和经验模态分解(empirical mode decomposition,简称EMD分解)的方法进行数据处理,获得了与文献理论结果及试验测试结果相吻合的高频导波在钢杆中的基本传播特征。研究结果表明,单元网格密度、材料阻尼值设置及不同位置质点的振动叠加是再现高频导波基本传播特征的关键。
- 张玥张昌锁牛潘宇
- 关键词：材料阻尼群速度
- PFC^(2D)平节理模型细观参数标定方法被引量：12
- 2021年
- 细观参数的快速准确确定对PFC正确模拟岩石力学性能非常重要。目前,平节理模型细观参数的标定研究均未考虑对泊松比和压拉比有很大影响的黏结比例φ_(b)和影响岩石强度及裂纹产生难易程度的黏结强度变异系数R_(sd)这两个细观参数,且未考虑作为判断围岩损伤范围重要指标的宏观参数起裂强度σ_(ci)。在参数中新增φ_(b),R_(sd)和σ_(ci),采用正交数值试验方法研究了平节理模型8个细观参数与岩石6个宏观参数之间的相关性,确定了各宏观参数与主要细观参数之间的拟合关系,并分析了宏细观参数间的趋势关系。在此基础上,提出了平节理模型细观参数的标定流程,然后根据片麻花岗岩物理试验的宏观力学参数确定了模型的细观参数并进行数值试验,模拟结果与物理试验结果基本吻合,说明标定流程可行。
- 张宝玉张昌锁王晨龙郝保钦
- 关键词：岩石正交试验设计
- 高地力环境下聚能爆破动、静作用对岩石内裂纹起裂与扩展机理研究被引量：2
- 2023年
- 深部硬岩深孔爆破弱化是一个爆炸动静荷载与地应力耦合作用下的无自由面爆破过程,地应力对爆破裂纹扩展具有很强的抑制作用,这极大地限制了深孔爆破在工作面硬岩的预弱化及切顶卸压等工程中的应用。为了探索地应力影响下的无限岩石爆破中应力波与爆生气体二者对裂纹起裂与扩展的作用机理,采用爆炸力学与断裂力学理论推导了聚能爆破动作用阶段的裂纹长度,利用LSDYNA软件研究了地应力作用下聚能爆破动、静作用下的岩石内裂纹起裂与扩展过程。结果表明:①数值模拟结果指向动、静作用的时间分界点为32μs,聚能爆破动作用阶段对裂纹的起裂及初始扩展占主导地位,爆生气体静作用对裂纹的后期扩展占主导。②无地应力作用时,静作用阶段裂纹扩展长度是应力波动作用阶段的11倍。地应力为20 MPa时,聚能爆破中动作用阶段裂纹长度被抑制了12.4%,静作用阶段裂纹长度被抑制了86.3%,地应力主要对后期爆生气体静作用阶段的裂纹扩展起抑制作用;侧向地应力垂直于裂纹扩展方向时,其抑制作用随侧向地应力增大而减弱;③依托古城矿N1302工作面切顶卸压工程背景,在考虑现场地应力及施工条件下,通过数值模拟最终确定最佳不耦合系数为1.3,孔间距为1000 mm。爆后工程检验效果良好,孔内形成定向预裂缝。
- 王凯飞张昌锁郝兵元张胜利
- 关键词：地应力聚能爆破
- 锚固锚杆长度的无损检测方法及其检测装置
- 锚固锚杆长度的无损检测方法及其检测装置，涉及无损检测。本发明解决现有检测方法过程复杂、仪器笨重，不适用于现场检测的问题。本发明的步骤：1)取与被测锚杆相同的自由锚杆长度为L<Sub>0</Sub>，选择脉冲发射频率为2....
- 张昌锁张世平白云龙韩世勇
- 非规则巷道开挖边界对围岩受力及破坏特征的影响分析
- 2016年
- 以唐口煤矿深部圆形巷道为例,分别以该巷道的实际形状和光滑圆形为几何边界条件,采用有限元软件ANSYS模拟计算巷道开挖后围岩的应力分布和塑性区范围。结果表明:光滑圆形断面下围岩塑性区范围与基于Drucker-Prager准则推出了解析解相接近;非规则断面下两帮围岩局部破坏,塑性区范围为1.33R_0,45°方向塑性区范围为2.08R_0,大于简化断面的模拟计算值和理论解。因此,评价围岩稳定性必须考虑几何的非规则性所导致的应力集中效应,这对于开挖边界附近的塑性区发展过程产生重要影响。
- 李莹张昌锁郑晨金洋
- 关键词：应力集中
- 岩体结构面直剪力学行为的颗粒流分析被引量：1
- 2021年
- 采用颗粒流程序重点研究了岩体结构面直剪力学行为,分析了粘结解绑法和光滑节理接触法模拟结构面剪切力学行为的可行性。颗粒的尺寸和位置随机分布会引入一定的粗糙度,进而造成粘结解绑法结构面剪切过程中产生非实际的应力集中现象;结构面两侧颗粒在剪切过程中容易穿越结构面而引起颗粒间接触模型的不合理设置,使得光滑节理接触法结构面产生非实际应力集中现象,采用结构面相交接触判别法和结构面两侧颗粒组接触判别法解决光滑节理接触法存在的弊端。通过摩擦角为57°的岩体平直结构面在法向应力为3 MPa、5 MPa和7 MPa的直剪模拟与理论值对比分析,验证了结构面两侧颗粒组接触判别法能够真实模拟岩体结构面剪切力学行为的结论。
- 杨泽进张昌锁张昌锁
- 关键词：岩体结构面
- 锚杆锚固质量无损检测中的激发波研究被引量：53
- 2006年
- 采用数值模拟和实验模拟的方法对锚杆–锚固体系中的波动特征进行研究。数值模拟和实验模拟都表明在一般测试激发波的频率范围内锚杆以及锚固体系中传播的波是导波,在不同频率时波的传播速度、波的衰减特性都不同。在锚固锚杆中存在最佳激发波,它能使波传播衰减最小传播距离最长。通过数值模拟的方式找到了对于实验室的锚固锚杆模型能使底端反射清晰可见的最佳激发波。据此定制了实验装置及传感器,实验结果与数值模拟取得了很好的一致性。实验和数值模拟都证明采用最佳激发波可以大大增加锚杆锚固质量检测中的测试深度。
- 张昌锁李义赵阳升Steve Zou
- 关键词：岩石力学导波
