弹性能

摘要： 为研究上覆局部采空下冲击危险工作面区段煤柱的布置问题,以某矿I010203工作面为工程背景,通过现场监测、数值模拟、理论分析等方法对工作面区段煤柱冲击危险和合理宽度进行研究。现场监测和数值模拟结果表明:I010203工作面回采过程中,15 m宽区段煤柱微震事件频繁,能量释放剧烈,增大了工作面冲击危险;15 m宽煤柱在工作面回采后不能完全破坏,仍可承受较高应力并向下部煤层传递,增大了下伏煤层回采工作面的冲击危险。理论分析结果表明:当宽度为0~6 m时,煤柱破碎程度较高,不利于隔绝采空区及巷道稳定;当宽度大于10 m时,煤柱内出现弹性核区,应力增加迅速,冲击危险性增高;8 m宽煤柱既能隔绝采空区预防瓦斯,又能使应力最低,降低冲击危险的临界煤柱宽度,因此更合理的区段煤柱宽度为8 m左右。研究结果可为该矿井接续工作面和相似条件工作面回采的煤柱宽度留设提供理论依据。

摘要： 基于充分顾及固相骨架与液相流体形变耦合的完备的饱和孔隙介质弹性能公式,研究理想饱和孔隙地层非线性参数对内部声场的影响。通过对比分析,依次观察4个非线性参数所在非线性项的有无对一维有限振幅纵、横波源激发的非线性声场结构产生的影响。发现γ2所在的固相骨架体积应变与液相流体应变耦合的非线性项的消失,对于声场中任一参考点,将削弱一维有限振幅纵波源在该点激发的非线性声场强度16 dB,其他非线性参数的消失则对其变化贡献很小;γ4所在的固相骨架剪应变与液相应变耦合的非线性项的消失,将掩盖一维有限振幅横波源激发的非线性声场的高频近距离处及低频远距离处的复杂声场结构,会忽视一些重要的非线性声场特征。

摘要： 依托辽宁阜新某公路路基土样,进行冻融循环试验及三轴压缩试验,分析不同含水率、围压、冻融次数下的弹性能变化规律;基于能量衰减定律,建立能量损伤演化模型,探索季冻区路基土的损伤规律。结果表明:含水率较高时试件应变与弹性能正相关,弹性能随冻融次数和含水率的增加而平顺,含水率较小时弹性能迅速升高出现峰值,然后逐渐减小最后趋于平稳;在围压加持下,随着应变的增加弹性能整体呈现先增大至峰值点后减小并趋于稳定的变化趋势,曲线相同应变位置的弹性能值随围压的增大而增大;能量损伤演化模型曲线与试验曲线吻合度较高,为季冻区冻土路基灾害防治提供了理论依据。

摘要： 为了探究高径比对岩石能量积聚与耗散的影响,利用RMT-150B岩石力学测试系统对同直径不同长度的砂岩试件进行了单轴压缩试验、单轴循环加卸载试验以及单轴分级加卸载试验。对比砂岩单轴压缩与单轴循环加卸载曲线发现,单轴压缩曲线近似为单轴分级加卸载曲线的外包络线,并且由于“硬化”作用单轴分级加卸载强度略高于单轴压缩。通过砂岩单轴循环加卸载下力学特性分析发现随着循环次数增多,残余变形逐渐减小,直至某次循环无残余变形产生砂岩出现非线性伪弹性体特征,继续承受加卸载作用非线性伪弹性体特性消失,残余变形再次出现,因此可以将残余变形演化规律归纳为:存在较大残余变形—残余变形逐渐减小—无残余变形—再次出现残余变形。基于砂岩弹性能的演化分析发现循环次数对弹性能的影响较小,即疲劳损伤对砂岩的弹性能影响较小,则可以假定单轴分级加卸载各卸载点的荷载与单轴压缩试验的荷载相等时,两者的弹性能也相等。利用单轴分级加卸载试验各卸载点的弹性能与单轴循环加卸载首次加卸载弹性能进行比较,验证了假设的正确性。进一步对不同高径比(L/D)下砂岩的单轴压缩试验进行能量分析,发现砂岩的弹性能演化服从线性储能规律。基于砂岩的单轴分级加卸载试验结合线性储能规律对同尺寸的单轴压缩试验进行能量演化分析,为砂岩单轴压缩的能量分析提供了新思路。研究表明:当荷载相等时砂岩储存弹性能与高径比成正比,与储能极限成反比。将提出的试验法与传统能量分析方法(利用公式计算得到弹性能)进行比较,发现提出的方法精确度高。基于耗散能演化规律进一步对不同高径比下砂岩的损伤进行了分析,发现砂岩损伤曲线呈非线性演化,并且荷载相等时高径比越大砂岩损伤程度越高。破裂时砂岩内部积聚的弹性能转化成破裂面表面能和碎块动能,储能极限与高径比大小成反比,因此当L/D≥2.0时主要呈单方向的剪切破坏,L/D<2.0时岩石主要为相对复杂的双剪切或圆锥形破坏,并且进一步从能量角度对钻孔卸压进行了讨论。

摘要： 混凝土作为最为常见的工程材料之一,准确了解其在单轴压缩状态下的能量存储和耗散规律至关重要。通过对同批次的C30混凝土0.1,03,0.5,0.7和0.9倍峰值强度5个不同卸载水平的单轴压缩加卸载试验,得到混凝土在不同卸载水平下卸载点的总能、弹性能和耗散能以及这3种能量之间的关系。试验结果显示:在单轴压缩下C30混凝土的总能>弹性能>耗散能,且总能、弹性能和耗散能与加载水平呈二次函数关系,耗散能与弹性能呈二次函数关系;卸载点的弹性能与总能呈线性关系,耗散能与总能呈二次函数关系。试验结果也可以用于预测混凝土峰值时的弹性能与耗散能。

摘要： 基于煤与瓦斯突出能量理论,建立了突出煤体三维结构应力模型,并利用弹塑性力学相关知识和数学求解方法推导了突出煤体的瓦斯弹性势能和瓦斯内能方程,为钻孔造穴诱突技术应用提供理论依据和实现路径。现场试验了钻孔水力造穴诱突、爆破诱突2种诱突技术措施,结果表明,钻孔造穴诱突过程的能量耗散机制符合推导的瓦斯能量方程和结构应力模型。针对试验矿井实际条件,2种诱突技术措施应用时存在一个阈值,当试验矿井煤层瓦斯含量大于9 m^(3)/t时宜采用水力造穴诱突技术,反之宜采用爆破诱突技术。实践表明,2种诱突技术措施均能使试验矿井瓦斯治理效果显著提高。

摘要： 为了揭示岩石变形的破坏机理以及岩石材料产生损伤的本质原因,文章对岩石材料变形规律和力学特性进行分析后,再以损伤变量作为影响岩石变形和力学性能变化的内变量,采用能量原理、有效应力原理和统计损伤理论构建了一种基于弹性能释放率的新型岩石统计损伤本构模型.该损伤模型进一步完善了岩石损伤本构模型的理论体系,弥补了传统损伤模型无法合理解释引发岩石破坏原因的不足.利用岩石试验数据对损伤模型的参数进行确定,并将损伤演化模型代入弹性能-应变模型中,分析在加载过程中岩石弹性能变化的规律.结果表明:模型曲线与试验曲线在峰前变形阶段几乎重合,说明损伤模型可以很好地反映岩石的变形特性;在初始加载阶段,岩石的损伤变量随着轴向应变的增大而增大,说明在荷载作用下,岩石内部裂隙逐渐发展发育,使得岩石材料的损伤逐步积累;在围压达到10 MPa以上时,损伤-应变曲线基本重合.同时,在初始加载时刻,损伤-应变曲线增长率急剧上升,大约在岩石应变为0.01％时,损伤-应变曲线趋于平稳变化状态;且由于岩石在峰值应力点附近损伤迅速累积,进而使得损伤变量在数值上快速增大到1,这说明了围压的增大使得岩石破坏极限得到显著的提升.

摘要： 为降低多煤层开采矿井工作面回采过程中围岩动力灾害危险,通过数据分析、数值模拟等方法进行动载分布特征研究.结果表明,工作面动载分布具有区域性特征,回采初期工作面中下部和区段煤柱为强动载区域,回采至上煤层采空区边界影响范围时,工作面中下部、区段煤柱和回风巷围岩为强动载区域.针对动载分布区域,提出了顶板超前预裂爆破、巷道切顶、煤柱切顶、煤体和煤柱卸压爆破等防治对策.

摘要： 运用系统理论,采样试验和数据模拟等综合权重占比法进行多种地质条件耦合分析,对诱发屯兰矿主采2、8号煤层冲击地压危险性的开采深度、煤层上方100 m范围顶板岩层厚度及坚硬特征、地质构造引起的开采区域内应力变化以及煤层弹性能量和单轴抗压强度等客观地质条件深入系统的研究.结果表明,现开采区域地质条件对主采煤层冲击地压危险影响相对较小,危险等级为无冲击,对矿井其他煤层冲击评价提供重要理论和实际意义,但当后期规划设计及开采过程中采深、构造、煤岩层等地质条件发生显著变化时,应重新进行冲击危险性评价,及时为矿井安全高效生产提供指导.

摘要： 为了探究混凝土材料在不同卸围压速率下的强度特征和能量变化规律,制备圆柱状混凝土试件,开展常规三轴卸围压试验.研究结果表明:混凝土试件的峰值强度随着卸围压速率的增大呈线性关系减小,其峰值轴向应变随着卸围压速率的增大呈单指数关系减小;卸围压速率越低,试件卸围压阶段所持续的时间越长,积累的弹性能随之增大;同时发现试件的卸围压速率越小,卸围压开始时刻到应力峰值时刻的耗散能增长速率越快,且试件峰后破坏阶段的耗散能曲线斜率随着卸围压速率的增大逐渐增大;随着卸围压速率的增大,混凝土试件应力峰值时刻的轴向能量、环向能量、弹性能和耗散能均减小,低卸围压速率下试件变形充分,而卸围压速率较高的时候,试件的变形破坏具有突发性.

摘要： 提出了受均布内压厚壁圆筒极限荷载的弹性能判据,在厚壁圆筒进入塑性屈服状态直至达到极限荷载的过程中,弹性能逐渐增大至最大值。分别以理想塑性和软化材料的厚壁圆筒为例,计算出破坏过程中弹性能的理论解答和有限元解答。理想塑性材料厚壁圆筒弹性能达到最大值时,内压达到极限荷载,此时发生最终破坏;软化材料厚壁圆筒弹性能达到最大值时,内压达到极限荷载,之后材料发生软化,荷载减小,弹性能也随之减小,直至发生最终破坏。由于弹性能是标量,该判据可代替强度理论,根据弹性能达到最大值来确定材料屈服破坏过程中的极限荷载。

摘要： 利用连续介质模型和弹性能理论,分析了多壁纳米碳管环的形成过程.发现弯曲纳米碳管成形自由能为零的条件决定了多壁纳米碳管环的形成;并存在使直纳米碳管变弯的阈值条件,纳米碳管环是诸多弯曲构型中的一种稳定构型.此模型导出的多壁纳米碳管环半径与实测值符合.说明了连续介质弹性能理论在原子尺度下仍能使用及多壁纳米碳管环的形成是一个成形自由能为零的自组织过程.

摘要： 在煤矿开采过程中煤与岩体在高应力状态下会积聚大量的弹性能,在一定的外力作用下突然产生破坏,冒落或外抛时,积聚在煤或岩体中的能量会突然释放,同时可能产生巨大声响以及强大气浪波等,从而形成煤矿动压现象.我国多数煤矿已经进入深部开采,平均开采深度已经接近1000m,有的煤矿开采深度高达1400m.随着开采日益向深部延伸,矿山压力显现与煤矿动压现象发生频率在不断提高,为此针对煤矿动压现象进行分析并探讨.

摘要： 本发明公开了一种弹性体性能测试设备，特点是包括设置有评估参数、预加载控制参数和测试控制参数的上位机、主控制模块、伺服驱动模块、伺服电动缸、测试工装和采集模块，测试工装包括用于放置待测弹性体的测试台和用于对待测弹性体施加压力的移动设置在测试台上的测试执行机构，同时还公开了使用该测试设备的测试方法；优点采用伺服电动缸带动测试执行机构对待测弹性体进行测试，极大的缩小了设备空间，伺服电动缸能够极大减少采购成本，减小设备维护保养难度，且伺服电动缸的控制技术较为成熟，方便对用户进行技术支持和升级；整体过程分为预加载过程和测试过程，通过预加载能够有效的消除待测弹性体的应力对测试的影响，提高测试结果精度。

摘要： 在使用有限元分析法来预测表示橡胶制品的变形行为的弹性响应性能的弹性响应性能预测方法中，使用表示橡胶制品的应变能量的温度和应变依赖性且加入了使用表示拉伸结晶化的参数来表示的交联点之间的统计分子链的链节数的结构方程式，来预测橡胶制品的弹性响应性能。

摘要： 在使用有限元分析法来预测表示橡胶制品的变形行为的弹性响应性能的弹性响应性能预测方法中，利用使用表示分子间的相互作用的参数来表示橡胶制品的应变能量的温度和应变依赖性的结构方程式，来预测橡胶制品的弹性响应性能。

摘要： 本发明涉及剪切恢复性能、流变性能以及稳定性能得到提高的粘弹性表面活性剂流体。本发明包括一种通过将含有粘弹性表面活性剂流体的水性流体注射到井下来处理地下岩层的方法、以及粘弹性表面活性剂流体组合物，所述粘弹性表面活性剂流体含有剪切恢复性增强剂，其中通过加入所述的剪切恢复性增强剂来缩短所述粘弹性表面活性剂流体的剪切恢复时间。

摘要： 一种通过将含有粘弹性表面活性剂流体的水性流体注射到井下来处理地下岩层的方法、以及粘弹性表面活性剂流体组合物，所述粘弹性表面活性剂流体含有剪切恢复性增强剂，其中通过加入所述的剪切恢复性增强剂来缩短所述粘弹性表面活性剂流体的剪切恢复时间。

摘要： 本发明公开了一种弹性体性能测试设备，特点是包括设置有评估参数、预加载控制参数和测试控制参数的上位机、主控制模块、伺服驱动模块、伺服电动缸、测试工装和采集模块，测试工装包括用于放置待测弹性体的测试台和用于对待测弹性体施加压力的移动设置在测试台上的测试执行机构，同时还公开了使用该测试设备的测试方法；优点采用伺服电动缸带动测试执行机构对待测弹性体进行测试，极大的缩小了设备空间，伺服电动缸能够极大减少采购成本，减小设备维护保养难度，且伺服电动缸的控制技术较为成熟，方便对用户进行技术支持和升级；整体过程分为预加载过程和测试过程，通过预加载能够有效的消除待测弹性体的应力对测试的影响，提高测试结果精度。

摘要： 本发明公开了一种弹性体性能测试设备，特点是包括设置有评估参数的上位机、主控制模块、伺服驱动模块、伺服电动缸、测试工装和采集模块，测试工装包括用于放置待测弹性体的测试台和移动设置在测试台上的测试执行机构；优点通过采用伺服电动缸带动现有的常规测试执行机构对待测弹性体进行测试，极大的缩小了设备空间，在检测能力上满足绝多数弹性体产品的在线检测要求；伺服电动缸能够极大减少采购成本，减小设备维护保养难度，且伺服电动缸的控制技术较为成熟，方便对用户进行技术支持和升级。

摘要： 在使用有限元分析法来预测表示橡胶制品的变形行为的弹性响应性能的弹性响应性能预测方法中，使用表示橡胶制品的应变能量的温度和应变依赖性且加入了使用表示拉伸结晶化的参数来表示的交联点之间的统计分子链的链节数的结构方程式，来预测橡胶制品的弹性响应性能。

摘要： 在使用有限元分析法来预测表示橡胶制品的变形行为的弹性响应性能的弹性响应性能预测方法中，利用使用表示分子间的相互作用的参数来表示橡胶制品的应变能量的温度和应变依赖性的结构方程式，来预测橡胶制品的弹性响应性能。

摘要： 本发明涉及剪切恢复性能、流变性能以及稳定性能得到提高的粘弹性表面活性剂流体。本发明包括一种通过将含有粘弹性表面活性剂流体的水性流体注射到井下来处理地下岩层的方法、以及粘弹性表面活性剂流体组合物，所述粘弹性表面活性剂流体含有剪切恢复性增强剂，其中通过加入所述的剪切恢复性增强剂来缩短所述粘弹性表面活性剂流体的剪切恢复时间。