塑性区

摘要： 为研究湖南郴州某矿1#~8#采空区的稳定性,通过室内试验获取岩石力学参数,结合理论与数值模拟对其采空区围岩的位移、应力、塑性区进行分析.结果表明:8个采空区均有塑性屈服的单元,只有6#和7#采空区附近围岩具有良好的稳定性,1#,3#,4#采空区塑性较为发育,但对其矿区整体稳定性影响不大.在水平方向上,2#和5#采空区稳定性较好,8#采空区稳定性较差,需要进行支护.垂直方向上,2#,5#,8#均出现较为严重的塑性区破坏且周围岩体位移相对明显,需要对其进行支护.

摘要： 为研究非均匀地应力场下水合物储层水平井井周塑性区分布,首先,考虑温度变化、渗流作用和水合物分解作用的影响,结合岩石塑性屈服准则,建立了井周塑性区分布分析模型;其次,求解了井周塑性区域的分布;最后,分析了地质因素和工程因素对井周塑性区域形状和面积的影响。研究结果表明:非均匀地应力场中井周塑性区形状更复杂,可能出现椭圆形、蝶形和X形等形状,井周塑性区形状主要受地应力非均匀程度及水平井眼方位控制,井眼截面上的应力差较大时塑性区主要为蝶形和X形,应力差较小时主要为椭圆形;塑性区面积主要受地应力非均匀程度、井底温压、井眼方位角、水合物分解区面积及分解后的岩石强度影响;当水合物分解区较小时,影响塑性区面积的主要因素为分解区内岩石强度的弱化程度,水合物分解区面积增大,塑性区面积也增大;而当水合物分解区较大时,影响塑性区面积的主要因素为井周应力,塑性区面积将不再随水合物分解区面积变化而变化。

摘要： 超大跨扁平地下洞室建设难度大、力学作用复杂,其地震响应研究目前尚处于探索阶段。为揭示超大跨地下洞室地震响应机制,依托国内某超大跨扁平洞室工程,采用动力时程法进行不同侧压力系数的洞室塑性区、Mises应力及位移的水平向地震响应分析。结果表明:地震作用下,围岩塑性区及塑性应变最大值均显著增加;静水压力条件下,围岩静力及地震围岩塑性应变均为最小;侧压力系数λ<1时,洞室拱顶、底板中、拱脚及侧墙底部Mises应力均增加,且拱顶、底板中应力增长幅度小于拱脚及侧墙底部应力增长幅度;侧压力系数λ≥1时,水平向地震作用下洞室拱顶、底板中与静力工况相比应力基本无变化;随着侧压力系数的增加,洞室拱顶底板中水平相对位移逐渐减小,当侧压力系数λ≥1时,水平相对位移基本保持稳定。

摘要： 针对深层煤炭开采的巷道支护技术问题,阐明了采掘巷道围岩的破坏变形机理,对锚杆锚索联合支护技术进行了力学分析及参数设计,利用FLAC3D软件进行支护效果数值模拟试验,结果表明锚杆锚索支护技术对控制巷道顶板下沉量和围岩内最大主应力作用明显,验证了在深层煤炭开采中锚杆锚索联合支护技术的有效性。

摘要： 针对倾斜煤层沿空留巷服务阶段围岩变形破坏严重问题,以龙门峡南矿3131工作面机巷沿空留巷为工程背景,采用数值模拟的方法,对沿空留巷掘进阶段、一次采动影响阶段、留巷阶段及二次采动影响阶段的围岩塑性区分布形态及服务周期内的演化规律进行研究。结果表明,巷道围岩塑性区形态在服务周期内呈现非均匀分布特征;受重复采动影响时,沿空留巷全服务周期内围岩不同位置塑性区扩展呈现差异化特征;掘进阶段和一次采动阶段,塑性区破坏范围向矮帮侧扩展。留巷阶段和二次采动阶段,巷道围岩塑性区破坏深度增大同时沿着下一个工作面方向大幅扩展。

摘要： 针对斜沟煤矿煤柱回收率低且开采导致地表下沉的问题,在斜沟煤矿18114旺采工作面实施条带式旺格维利采煤法,利用传统的刀间煤柱宽度的计算方法,采用两种煤柱留设方案,并通过FLAC^(3D)软件研究宽度不同的刀间煤柱塑性区、巷道变形量及围岩应力情况。现场试验表明:每4个刀间小煤柱留设1个刀间大煤柱的开采方法可靠、稳定性较强,保证了安全高效回采,经济效益显著。

摘要： 弱胶结软岩巷道围岩稳定控制是煤矿安全生产需要解决的一个技术难题。为研究弱胶结软岩巷道围岩的变形破坏特征以及合理的支护技术,以色连二矿12307巷道为研究背景,考虑采空区积水下渗对弱胶结软岩强度的影响,采用FLAC^(3D)对“锚杆索网”以及“钢筋网+全锚索+混凝土地坪”两种支护方案下弱胶结软岩巷道的应力、变形、塑性区等分布特征进行了数值模拟分析。研究结果表明,常规“锚杆索网”联合支护下富水弱胶结软岩巷道很难维持自身的稳定,其围岩变形量以及破坏范围将随着巷道的向前开挖而持续增长,最终在顶板、底板、两帮出现的最大位移分别为630、410、155 mm,而塑性区深度则可达5.9、4.0、6.0 m。而“钢筋网+全锚索+混凝土地坪”联合支护下,富水弱胶结软岩巷道则在巷道开挖后会迅速保持稳定,并且其在顶板、底板、两帮出现的最大位移分别为37.0、31.2、9.8 mm,塑性区深度仅为2.0、1.5、1.1 m。应用表明,采用“钢筋网+全锚索+混凝土地坪”联合支护能够有效控制富水弱胶结砂质泥岩的泥化现象,有利于巷道的掘进与使用安全。

摘要： 为了解破碎围岩分别采用锚杆支护、锚喷支护以及锚喷+锚索耦合三种支护方式下的支护效果,进而为破碎围岩巷道选择合理的支护方式提供参考。通过借助FLAC^(3D)软件建立数值模型,分析不同支护条件下的破碎围岩巷道位移量、应力分布以及塑性区的时空演化特征。结果表明,采用锚喷+锚索耦合支护时,可以较好的控制巷道围岩的位移量、减小应力集中效应、缩小塑性区的影响范围。

摘要： 钻孔法抽采瓦斯是瓦斯抽采工作的主要方法,据此开展了不同孔径的瓦斯抽采钻孔施工过程中四周塑性区的演化特征研究。研究表明:在钻孔扰动影响下,孔周产生了膨胀变形,分为塑性区、弹性区和原始应力区;5种钻孔周围的切向应力的分布依次经历了应力急剧升高、应力缓慢降低直至应力平衡的过程,且钻孔孔径越大,孔周应力最大值点距离钻孔中心的距离越远;并且孔径越大,塑性区宽度越宽,即钻孔四周的卸压范围越广,以吸附态存在的瓦斯将会更多地解析为游离态,致使瓦斯抽采半径扩大;根据现场试验发现钻孔塑性区宽度增大时,孔周卸压范围增大,使得瓦斯抽采效果显著提升。

摘要： 富水区隧道涌水遵循“以堵为主、防排结合”的处置原则,其中排水体系构建的合理性是隧道安全施工与良好运营的关键因素。首先分析隧道排水体系,揭示其工作原理,然后利用FLAC 3D有限差分软件,对鸿图特长隧道富水断层区设置的不同环向盲管间距进行三维流固耦合模拟,通过分析渗水压力、锚杆受力及涌水量,揭示塑性区体积及分布区域特征。研究结果表明:沿隧道轴向,支护结构孔隙水压力大致呈周期性分布,其周期近似等于环向盲管纵向间距;加密环向盲管,在降低支护结构受力并减小塑性区体积的同时,会增加隧道排水量;随环向盲管间距的增大,注浆加固圈塑性区首先出现在围岩好的区域,断层区出现塑性区最晚;断层区锚杆加固效果较差,可通过减小钢拱架环向间距以提高结构刚度,使注浆加固圈沿轴向受力更合理。综合考虑各种因素,建议在建工程断层区环向盲管间距设置为3 m,断层附近区间距为4 m。

摘要： 为了研究变面长采场顶板围岩塑性区的形成过程、发展趋势和破坏形态,运用弹塑性力学的极限平衡理论,建立了变面长采场顶板围岩塑性区分布的力学模型,推导出围岩塑性区半径、切向应力与径向应力的力学解析式,结合数值模拟软件研究了变面长采场顶板围岩塑性区渐变破坏的时空扩展效应.研究表明,围岩稳定性与原岩应力、黏聚力和内摩擦角密切相关,切向应力和径向应力随黏聚力的增大而增大,塑性区半径随黏聚力和内摩擦角的增大而减小.小面采场顶板围岩塑性区形成初期产生塑性破坏点,发育中期形成椭圆形局部塑性环,扩展后期形成"环状破坏圈";大面采场顶板围岩塑性区的扩展空间由浅部向深部延伸转移,破坏范围由下部向上部纵向延展,塑性区形状由圆形圈层发展为刀把形,表现出时间和空间条件下的渐变破坏特性.

摘要： 针对钻炸隧道周围损伤区域之工程特性进行探讨,利用三维数值分析软件FLAC 3D进行模式建置与数值模拟.首先就隧道假设没有损伤之情况模拟轮进开挖,针对三维应力再分配及塑性区发展等进行探讨;接着模拟隧道钻炸开挖产生损伤情况,再将此2种情况进行分析对比,最后归纳汇整出钻炸损伤对隧道应力变形、塑性区之发展影响.

摘要： 用几何中线(GM)屈服准则求解了Ⅰ型裂尖塑性区的形状与尺寸，对比了基于Mises和Tresca准则的求解结果。表明在平面应变条件下，GM准则求解的塑性区面积在Tresca和Mises结果之间，Tresca塑性区面积最大，Mises面积最小，GM塑性区与Mises塑性区非常接近，三者的塑性区均成哑铃状。在平面应力下，GM和Mises塑性区二者仍最接近并为豆芽状，Tresca的塑性区最大。无论平面应力还是平面应变，GM准则计算结果与Mises结果均有最佳接近度。

摘要： 在特厚煤层与厚层坚硬顶板共同作用下,采煤工作面顶板来压的强度较普通采场更为剧烈,矿压显现的规律也更为复杂.以同煤某工作面为研究对象,分别运用室内实验与数值模拟相结合的手段对该工作面厚硬顶板的破裂结构特征、应力特征和塑性区分布特征展开研究.结果表明:厚硬顶板的支撑作用对整个采场结构的稳定起到了决定性的作用;裂隙场的高度达到91m左右;充分采动后,覆岩的前后坍塌角度分别为64°与68°;采动剧烈区与采动影响区分布在工作面前方12～22m与22～100m处,且坚硬顶板失稳破断时,采场塑性区向上扩展的角度大致相同.采场最终形成的塑性区类似梯形,覆岩的剪切破坏明显,且主要集中在覆岩的右侧区域.

摘要： 传统数值模拟分析方法主要采用定量分析模型的位移和应力、定性分析模型的塑性区,因而在多个相似方案比较时,经常会出现定量结果很相近而定性结果的说服力又不强的尴尬局面.为此,提出塑性区量化的"破坏比例"概念来解决优化方案区分问题.在FLAC3D数值模拟的基础上,采用FISH语言编程,统计得出研究区域的位移、应力和塑性区"破坏比例",实际案例应用证明,综合传统的分析方法和"破坏比例"法分析模拟结果,各方案的优缺点一目了然,这一改进方法也弥补了数值模拟软件在塑性区分析时只能定性的不足.

摘要： 本文讨论了GSI指标的基本定义及其适用性,介绍了GSI指标的定性选择和定量化确定,重点叙述Cai.M提出的依据Rmi围岩分类系统定量化确定GSI的方法.利用该方法通过确定峰值状态和残余状态的GSI指标,通过Hoek-Brown破坏准则计算岩体的峰值强度和残余强度.选择地下工程典型断面对含开挖扰动圈(EDZ)模型和无EDZ模型进行了有限元分析,分析结果表明对于含EDZ模型中的EDZ范围内岩体采用残余强度进行数值分析,可以降低围岩岩体内的塑性区范围,使围岩稳定计算更为合理.

摘要： 留设煤柱一直是煤矿中传统的护巷方法，为了留设合理的大巷保护煤柱,采用理论分析与计算机数值模拟两种手段展开研究,首先确定大巷煤柱的留设准则,即考虑双侧采动的前提下,尽可能将大巷布置在原岩应力区内.随后,结合实际工程背景条件下,对大巷保护煤柱的留设宽度进行计算,得到大巷保护煤柱尺寸不小于33.8m,为了验证理论计算的合理性,采用计算机数值模拟,通过分析不同尺寸煤柱的支承应力峰值、塑性区分布范围与支承应力分布范围,最终确定40m宽的煤柱最为合理.

摘要： 文中以重庆轻轨6号线小什字车站区间隧道为例,利用FLAC3D软件建立了由建筑物造成的浅埋偏压隧道计算模型;运用有限差分数值方法对三种不同开挖施工方案进行了数值仿真,得出了浅埋、偏压隧道围岩的地层变形与塑性区的分布受开挖施工先后顺序影响较大.研究结果表明,采用CD法开挖小什字浅埋偏压隧道,首先开挖右导坑是不适宜的;实际施工采用了先开挖左导坑的CD法,其地表沉降、塑性区控制较好,且现场监测数据与仿真模拟结果基本相符.此研究为类似工程采取合理有效的设计方案和安全可靠的施工措施提供了参考依据.

摘要： 城市生命线工程如地铁隧道已经成为恐怖袭击的目标，抗爆防爆问题成为热点研究问题之一。rn 文中采用清华大学50g-t土工离心机进行了爆炸离心模型试验，研究了隧道口区域在爆炸荷载作用下土体-结构物系统的动力响应规律。通过测量和分析土体位移得到了弹坑塑性区的界限，分析结构的应变响应，得出塑性区与结构的相对位置是影响结构响应的主要因素之一。

摘要： 消除焊接残余应力并不是必需产生拉伸塑性应变以抵消加热过程产生的压缩塑性应变,也不是必需去除固有应变,不产生拉伸塑性应变、不去除固有应变也可以完全消除残余应力,压缩法就是一例.拉应力区产生拉伸塑性应变或者压应力区产生压缩塑性应变都可以减少甚至消除残余应力,消除残余应力的过程实际上是将残余弹性应变转变为塑性应变的过程.美、日等国家流行的焊接应力变化过程示意图(图1）存在了不少错误,主要有塑性变形区的宽度保持不变和熔池、塑性变形区的应力不为零，修改后如图2 所示.

摘要： 本发明涉及一种热塑性树脂、该热塑性树脂的制备方法以及包含所述热塑性树脂的热塑性树脂组合物，所述热塑性树脂包含：核，其中，单体接枝聚合至二烯橡胶聚合物，所述核包含40重量％至70重量％的共轭二烯橡胶聚合物和总和为7.5重量％至30重量％的包含芳香族乙烯基化合物和乙烯基氰化合物的单体；以及包围所述核的壳，其中，单体接枝聚合至共轭二烯橡胶聚合物，所述壳包含总和为15重量％至45重量％的包含芳香族乙烯基化合物和乙烯基氰化合物的单体，其中，相对于总和为100重量％的所述核的单体，所述核的单体中的乙烯基氰化合物的含量为0.01重量％至20重量％，相对于总和为100重量％的所述壳的单体，所述壳的单体中的乙烯基氰化合物的含量为大于25重量％至90重量％以下。

摘要： 本发明涉及一种热塑性树脂的制备方法、由该制备方法制备的热塑性树脂以及包含该热塑性树脂的热塑性树脂组合物。更具体地，本发明的方法包括：对乳液聚合胶乳进行酸凝结的步骤，用碱处理凝结后的浆料并进行脱水的步骤，和向脱水后的湿粉末中添加金属盐和水以将pH调节至9以上的步骤。根据本发明，所述方法可以提高热塑性树脂的生产率，并且通过所述方法制备的热塑性树脂具有优异的机械强度、热稳定性和外观性能。此外，当在涂层中使用本发明的热塑性树脂时，所述热塑性树脂具有改善涂膜的粘合强度和外观质量的效果。

摘要： 本发明提供一种热塑性高分子膜涂布用组合物、使用了该组合物的改性热塑性高分子膜的制造方法、以及由该制造方法得到的改性热塑性高分子膜，其因制膜时或铺展时的摩擦所致的流滴性能的降低少，从铺展的初期起发挥出优异的流滴性，即使在铺展后也长期维持优异的流滴性，进而涂布有流滴剂的膜面也极少发黏。作为热塑性高分子膜涂布用组合物，使用在特定的改性无机阳离子胶体溶胶中以特定比例含有聚醚改性硅酮、特定的聚氧化烯衍生物和数均分子量为1500～50000的聚烷撑二醇而成的物质，该特定的改性无机阳离子胶体溶胶是将特定的无机阳离子胶体溶胶利用特定的硅烷醇形成性有机硅烷化合物进行水解处理而成的。

摘要： 本发明涉及一种热塑性树脂、该热塑性树脂的制备方法以及包含所述热塑性树脂的热塑性树脂组合物，所述热塑性树脂包含：核，其中，单体接枝聚合至二烯橡胶聚合物，所述核包含40重量％至70重量％的共轭二烯橡胶聚合物和总和为7.5重量％至30重量％的包含芳香族乙烯基化合物和乙烯基氰化合物的单体；以及包围所述核的壳，其中，单体接枝聚合至共轭二烯橡胶聚合物，所述壳包含总和为15重量％至45重量％的包含芳香族乙烯基化合物和乙烯基氰化合物的单体，其中，相对于总和为100重量％的所述核的单体，所述核的单体中的乙烯基氰化合物的含量为0.01重量％至20重量％，相对于总和为100重量％的所述壳的单体，所述壳的单体中的乙烯基氰化合物的含量为大于25重量％至90重量％以下。

摘要： 本发明公开了软岩大变形失稳条件下松动区及塑性区快速识别的方法，通过数值模拟计算得到大变形失稳条件下隧道轮廓不同部位洞周位移与深部围岩位移之间的关系曲线，根据该关系曲线的曲率变化可以判断不同部位的围岩松动区及塑性区范围，将不同部位的松动区及塑性区范围连接起来得到整个隧道的松动区及塑性区范围，并通过工程实践对该方法进行了可靠性检验。本发明的有益效果是：根据实测的洞周位移并在相应部位的洞周位移与深部围岩位移之间的关系曲线基础上进行插值绘制新的关系曲线，根据曲线的曲率变化来判断松动区与塑性区。本发明采用简单的洞周位移监测仪器结合简单的插值计算就能够非常简便、可靠且低成本，能够有效的识别出大变形失稳条件下松动区及塑性区的范围。

摘要： 本发明涉及裂纹尖端测量技术领域，特别是涉及一种裂纹尖端塑性区监测装置及方法，包括：应力施加件，用于给裂纹试件施加应力。熔接光纤组，用于固定在裂纹试件上，并使裂纹试件的裂纹延展方向经过熔接光纤的熔接处。光信号发生件，与熔接光纤组的信号输入端连接，用于产生光信号。光率计组，与熔接光纤组的信号输出端连接，用于监测熔接光纤组内每个熔接光纤传输的光信号功率。解调显示器，与光率计组连接，用于显示根据光率计组监测的光信号功率，并根据光信号功率判断对应连接的熔接光纤是否发生损伤，从而判断裂纹尖端塑性区延展到达的位置，进而确定裂纹尖端塑性区的长度，过程简单，由于光信号具有较高的灵敏度，因此监测精度较高。

摘要： 本发明公开了三维冲击载荷弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区的分析方法，综合考虑了冲击作用应力，三维塑性区域边界上冲击正应力与冲击剪应力，用数值解法计算出三维弹塑性弯曲裂纹尖端的动态塑性区，在同样外载荷作用下，三维弹塑性弯曲裂纹尖端动态塑性区随着三维裂纹体厚度的增大而减小，随着三维裂纹体厚度的均匀增大，三维弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区尺寸最大值不断减小，减小的幅度越来越小，最终趋于平面应变状态下的弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区尺寸最大值。当三维裂纹体几何尺寸相时，三维弯曲裂纹尖端塑性区尺寸最大值随冲击载荷的不断增强而逐渐增大。本发明建立了一个计算三维弹塑性弯曲裂纹动态塑性区的崭新理论模型，能更精确地服务于工程实际。

摘要： 本发明公开了软岩大变形失稳条件下松动区及塑性区快速识别的方法，通过数值模拟计算得到大变形失稳条件下隧道轮廓不同部位洞周位移与深部围岩位移之间的关系曲线，根据该关系曲线的曲率变化可以判断不同部位的围岩松动区及塑性区范围，将不同部位的松动区及塑性区范围连接起来得到整个隧道的松动区及塑性区范围，并通过工程实践对该方法进行了可靠性检验。本发明的有益效果是：根据实测的洞周位移并在相应部位的洞周位移与深部围岩位移之间的关系曲线基础上进行插值绘制新的关系曲线，根据曲线的曲率变化来判断松动区与塑性区。本发明采用简单的洞周位移监测仪器结合简单的插值计算就能够非常简便、可靠且低成本，能够有效的识别出大变形失稳条件下松动区及塑性区的范围。

摘要： 本发明公开了一种考虑隧道塑性区和径向应力的岩爆倾向性预测方法。通过室内三轴试验得到围岩最大切向应力处的塑性区半径，利用公式求得弹塑性交界面处的径向应力和隧道岩爆倾向性指标，利用岩爆倾向性指标确定岩爆判据，与应力强度比判据和梯度应力判据进行对比，并结合实际工程，验证此判据的正确性和合理性。本发明提出了一个新的多因素指标来预测岩爆倾向性，解决了现有技术在对岩爆倾向性预测时可靠性、科学性、准确性无法保证的问题；该方法仅需手工计算，计算过程简单，在不采用经验修正系数情况下，仍具有较高的计算精度，可以直接应用于岩爆预测；本发明方法简单快捷，节约成本，精确度高，应用前景广阔。

摘要： 本发明公开了一种急倾斜特厚煤层顶板巷围岩塑性区范围的计算方法，包括以下步骤：(1)计算急倾斜特厚煤层的原岩应力分量σn和σi；(2)确定急倾斜特厚煤层的采动主应力分量σ1和σ3及主应力比S；(3)计算急倾斜特厚煤层顶板巷围岩的采动应力分量σr、σα和τrα；(4)计算急倾斜特厚煤层顶板巷围岩的采动主偏应力差Δs；(5)获得急倾斜特厚煤层顶板巷围岩的塑性区半径rp(α)分布形态，可为急倾斜特厚煤层巷道围岩控制提供理论指导。因此本发明对急倾斜特厚煤层既有巷道支护补强、后续巷道支护优化、工作面安全生产、人员安危等具有重要的现实意义与重大的社会效益，具有广泛的应用前景。