韦永恒
- 作品数：7 被引量：46H指数：5
- 供职机构：中南大学资源与安全工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金博士科研启动基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学理学更多>>
- 一维高静载频繁动态扰动时含铜蛇纹岩能量演化规律被引量：2
- 2019年
- 采用预加载高轴压、0.4MPa的冲击气压频繁冲击的方式模拟深部岩石所处的高静载条件下受爆破开挖扰动影响的力学环境,进行一维高静载频繁动态扰动试验。然后基于试验结果探讨冲击扰动前后含铜蛇纹岩伴随主要能量的种类,并在预加轴压时岩石内部损伤不计、冲击扰动后轴压值不变、岩石破碎后内部储能为零的假设条件下,推演各种能量的演算方法,并分析演化规律。结果表明:冲击扰动前后主要伴随的能量为弹性能、入射能、弹塑性能、反射能、透射能、复合释放能;弹塑性能随扰动冲击次数的增加呈幂函数的形式减小;反射能、透射能分别与入射能的比值和复合释放能都随扰动冲击次数的增加而增大,但前者呈线性趋势发展,后者呈对数趋势变化;冲击扰动过程中岩石处于释放能量的状态,且随扰动冲击次数的增加,释放的能量总体上先增大后减小。
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- 高轴压和围压共同作用下受频繁冲击时含铜蛇纹岩能量演化规律被引量：9
- 2019年
- 探讨高轴压和围压共同作用下频繁冲击扰动试验过程中伴随主要能量的种类,并推演冲击扰动前后弹性能、塑性能等能量的计算公式;采用预加载围压、高轴压、0.5 MPa冲击气压模拟深部岩体承受的水平应力、垂直高应力及爆破开挖扰动的影响开展动力学试验,并基于试验结果分析含铜蛇纹岩的动力学特征及能量演化规律。研究结果表明:含铜蛇纹岩能承受的扰动冲击次数随轴压增大而减小,随围压增大而增大,且动态峰值应力随扰动冲击次数增加而减小;随扰动冲击次数的增加,岩样伴随的弹性能先增大后趋于减小,伴随的塑性能呈增大的趋势发展,反射能和入射能的比值与透射能和入射能比值的变化规律相反,前者呈增大趋势,后者呈减小趋势;单位体积吸(释)能随扰动冲击次数的增加呈下凸曲线趋势变化,其均值随围压增大先减小后增大,随轴压增大而减小。
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- 关键词：围压
- 动力荷载对围压卸载下岩石动态变形模量的影响被引量：6
- 2018年
- 利用SHPB岩石动静组合加载实验系统,研究在不同轴压水平下围压以1 MPa/s速率卸载至预加值50%时矽卡岩受频繁冲击作用的动态变形模量变化规律。实验结果表明:高轴压促使岩石内部微裂纹萌发与扩展,降低了岩石抵抗外部冲击的能力。围压的侧向约束阻碍岩石内部裂纹的横向扩展,但在围压卸载时会加剧岩石内部的损伤,这是由于高轴压下,围压卸载导致岩石内部应力重新分布。轴压与围压卸载共同影响着冲击作用下的岩石动态变形模量,通过岩样在冲击荷载下的能量耗散分析岩石动态变形模量的变化规律,有助于了解深部岩体开挖的破坏机制。
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- 关键词：动态变形模量能量耗散
- 高静荷载下卸载速率对岩石动力学特性及破坏模式的影响被引量：11
- 2019年
- 为研究深部岩石的动力学特征及破坏模式受卸载速率影响而变化的规律,基于深部岩石开挖工程面临的"高静载卸荷过程中受冲击扰动"的力学环境,利用改进的动静组合加载SHPB试验系统开展高轴压卸荷频繁冲击扰动试验。试验一个完整循环过程为:先参考深部蛇纹岩的单轴抗压强度施加轴向荷载,再以一定速率卸载至预加轴压值的50%时施加0.4 MPa的冲击荷载,最后停止卸荷。试验研究结果表明:岩石的动态应力–应变曲线及其包络线都经历短暂的直线段进入非线性发展阶段,说明卸载冲击扰动过程中岩样主要发生塑性变形;卸载速率的增加导致岩样对冲击荷载的延缓让力效应明显,造成岩石均值强度及承受的累计扰动冲击次数增加,且引起岩石发生脆性、延性互相转化的现象;预加载轴压、卸荷速率的增加,导致破坏岩块块度呈增大的趋势发展,且前者促使岩样以拉伸破坏为主,后者促使岩样以剪切破坏为主。
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- 关键词：岩石力学变形模量破坏模式
- 高轴压和围压共同作用下矽卡岩受频繁动态扰动时的动力学特性被引量：9
- 2018年
- 以冬瓜山铜矿深部出矿进路附近的矽卡岩为研究对象,采用改进的SHPB试验系统,进行高轴压和围压共同作用下受频繁动态扰动时深部矽卡岩动力学特性的研究。研究结果表明:预加载的高轴压和围压促使岩石内部微裂纹闭合,致使冲击荷载作用时动态应力-应变曲线初始阶段无下凹现象,即无压密阶段;峰值应力后,当岩样内部存储的弹性力大于卸荷时的冲击荷载时,出现应变减小的回弹现象,否则压缩应变一直增大至岩样破碎;累计扰动冲击次数随围压增大递增,随轴压增大递减,且增减率受围压、轴压大小的影响;动态变形模量、动态峰值应力随扰动冲击次数增加而减小,但最大应变及动态峰值应变增加;动态均值强度随轴压增大而减小,随围压增大先减小后增大;岩石动态变形过程中伴随着弹性变形,产生的回弹应变总体上随扰动冲击次数的增加呈先增大后减小的趋势发展。
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- 关键词：围压变形模量
- 高静应力卸载过程中频繁动力扰动作用下岩石的动力学特性被引量：5
- 2016年
- 利用改进的岩石动静组合加载SHPB试验系统,开展矽卡岩在不同静力轴压水平上以不同卸载速率的卸载过程中受频繁动力扰动作用的动力学试验,研究矽卡岩在高静应力卸载过程中受频繁动力扰动作用下的动力学特性,重点讨论静力轴压大小和卸载速率对岩石受频繁动力扰动时的动力学特性的影响。结果表明:当卸载轴压一定时,累计扰动冲击次数与卸载速率成线性正相关关系;而当卸载速率一定时,累计扰动冲击次数与轴压成线性负相关关系;随着轴压卸载速率的增大,当卸载轴压较小时,动态变形模量先增大后减小;而当轴压较大时,动态变形模量持续减小;岩石动态峰值应力与动力扰动次数呈二次函数关系,但随卸载速率的增加,动态峰值应力与扰动冲击次数关系逐渐过度为线性负相关关系;最大动态应变与扰动冲击次数呈正相关关系。
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- 关键词：岩石力学动静组合加载动力学特性
- 三维高静载频繁动态扰动时岩石损伤特性及本构模型被引量：15
- 2017年
- 采用改进的SHPB试验装置,进行深部岩石的三维高静载频繁动态扰动试验,分析动态应力-应变曲线的一般特征,可将其细分为微裂纹稳定发展、微裂纹非稳定发展、疲劳损伤、疲劳破坏4个阶段进行描述,其中峰值后的2个阶段处于动态应力卸载过程。基于连续因子、应变等效原理及统计损伤理论定义岩石的损伤变量并推演损伤演化方程,采用组合模型法建立岩石的本构模型。结合试验数据,验证岩石的损伤演化规律及建立的本构模型,结果表明:利用推演的损伤演化方程计算出损伤变量,其与动态应变的关系曲线符合试验中岩样的损伤规律;建立本构方程的拟合曲线与试验曲线具有较好的一致性,说明建立的本构模型可以用来预测深部岩石处于三维高静载频繁动态扰动时的动力学特性。
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- 关键词：深部岩石本构模型
