三维应力

摘要： 为合理反映粗粒土的状态依赖非关联应力应变特性,提出应力分数阶塑性力学模型。已有模型基于三轴试验结果,无法对堆石料真三轴条件下的应力应变特性进行预测,为解决这一问题,基于特征应力法对已有分数阶塑性力学模型进行完善。进一步选取不同初始状态条件下堆石料的真三轴压缩试验数据对模型进行验证,结果表明,三维化后的分数阶岩土塑性力学模型可以合理地模拟不同初始状态的堆石料在真三轴压缩条件下的应力应变行为。与传统塑性力学模型相比,提出的分数阶塑性模型在描述堆石料非关联流动时不需要额外引入塑性势函数,仅需对已有屈服面求解分数阶导数。此外,模型在特征应力空间中推导完成再映射到原应力空间,可描述土体的三维强度特性,无需额外采用三维强度准则。

摘要： 以某深基坑项目为例,利用小应变硬化模型对基坑开挖全过程进行模拟计算,结合坑外土体三维应力和隧道位移监测结果,研究基坑开挖对邻近既有隧道变形的影响。结果表明:土体三维应力和隧道变形计算结果与实测数据基本吻合,说明了计算模型的可靠性;基坑开挖引起围护结构向基坑方向最大偏移量为25.8 mm,引起邻近基坑地表最大沉降量为17.7 mm;基坑开挖引起左线隧道向基坑方向最大水平位移约为2.3 mm,向深度方向最大位移约为1.3 mm,与实测值基本吻合,符合规范要求;左线隧道管片最大轴力约为680 kN,最大弯矩约为58 kN·m,隧道砌筑管片能够满足强度要求;基坑外不同位置的隧道在基坑开挖期间均向基坑方向偏移,竖向位移表现为上浮。

摘要： 通过4种不同初始干密度的粗粒料大型真三轴等小主应力、等比例加载固结排水剪切试验,研究了密度对三维应力状态下粗粒料力学特性的影响.试验结果表明:小主应力一定时,随着初始干密度的增大,应力曲线逐渐升高变陡,软化性增强,体缩变形减小,剪胀性增强.体变增量与大主应力方向应变增量之比即体变增量比随初始干密度的增大而减小,体变增量比从一正值逐渐减小趋向于0但>0时为应变硬化型;若体变增量比从正值减小到负值,体变从压缩变为膨胀,为应变软化型;到最小值时,体胀变形发展最快,应力达到峰值,对应于破坏状态.孔隙比随平均正应力的增大而单调减小,为硬化型曲线;若孔隙比先减小后增大,为软化型曲线;随着初始干密度的增大,孔隙比降低幅度减小,体缩变形减小,硬化性减弱.强度随初始干密度或小主应力的增大基本呈线性增大.研究成果对充分认识粗粒料的力学性能并科学进行应力变形分析、合理开展设计施工提供参考.

摘要： 根据鲍店煤矿7302工作面地质构造和煤岩体覆存状况,采用应力解除法对该回采面进行了现场地应力实测,并结合三维应力长期动态监测技术对采动影响下的边界煤柱上方顶板岩层应力变化规律进行了研究,基于能量判据对煤柱稳定性进行了分析.结果表明:采动影响下各监测断面三维应力均有增长,增长幅度及幅值有所差异,监测断面Ⅳ应力增长速率和弹性应变能高于其他区域,整体来看边界保护煤柱稳定性较好,三矿交界处应继续重点监测.

摘要： Since the primary cause of the variation of soil deformation modulus lies in the change of soil volume under three-dimensional stress,firstly,a ground foundation soil was regarded as a two-phase medi-um composed of hole and soil grain skeleton.A unit of ground foundation soil was abstracted into a unit of hollow spherical shell.An analytical model on the relationship among deformation modulus of ground foundation soils and soil grain skeleton as well as soil porosity was deduced by the Walsh formula and the displacement formula of spherical shell under volume stress.On this basis,the nonlinear characteristics of deformation modulus change of ground foundation soils was considered and the thought of step-loading was introduced,and then an iteration relation model of deformation modulus of ground foundation soils under incremental volume stress was developed.Afterwards,the effect of three-dimensional stress was taken in-to account,and another thought of layer-wise summation combined with step-loading was adopted.A new ground foundation settlement analysis method was then proposed by using the above-mentioned iteration relationship model for deformation modulus variation of ground foundation soils.It can not only reflect the influences of three-dimensional stress and deformation modulus variation of ground foundation soils on the analysis of ground foundation settlement,but also avoid the use of the compression curve of ground foun-dation soils or the static load test curves of ground foundation.Finally,the computation and analysis of practical engineering examples as well as the comparisons between the measured and calculated settlement results by the other existing methods show that the model and method proposed are more reasonable and feasible.%鉴于三维应力作用下土变形模量变化的根本原因在于体积变化,首先视地基土是由孔隙与土颗粒骨架组成的两相介质,将地基土单元抽象为空心球壳单元,利用 Walsh公式及体积应力作用下的球壳位移计算公式,导出了地基土变形模量、土颗粒骨架变形模量与地基土孔隙率之间的关系模型,在此基础上,考虑地基土变形模量变化的非线性特征,引进分级加载思想,建立了增量体积应力作用的地基土变形模量变化的递推关系模型,然后,考虑三维应力影响,联合引进分层总和与分级加载的思想,利用前述地基土增量体积应力作用的地基土变形模量变化的递推关系模型,建立了新的地基沉降分析方法.该方法不仅能反映三维应力及变形模量变化对地基沉降分析的影响,还能有效避免地基土压缩试验曲线或地基静载试验曲线的使用.通过工程实例计算,并与现有同类分析方法进行比较分析,表明了本文模型与方法的合理性与优越性.

摘要： 承压破碎岩体中非稳态渗流是引起多种动力灾害发生的重要因素之一.利用自主研发的破碎岩石三轴渗透试验系统,考虑围压挤出的渗透液总量对碎石孔隙度的影响,进行了三维应力下5 ～10 mm粒径破碎砂岩的渗透试验,得到了不同轴向压缩位移、不同围压下试样的渗透特性变化规律.结果表明:不同轴向位移下,试样孔隙度随围压的升高呈对数减小,其渗透率随围压的变化逐渐减小,且各自差异性逐渐缩小;同一围压下,随轴向压缩位移增加,孔隙度、渗透率逐渐趋于一个稳定值,其中渗透率量级在10-11～10-13 m2之间,表现为试样的孔隙连通性减弱,整体结构趋于稳定;非Darcy流β因子随围压的增加呈非线性增长,其中非Darcy流β因子的量级在108 ～ 1011m-1之间,试样原有级配改变明显,非Darcy流β因子增长趋势受有效毛细管数目及其孔径大小的影响,毛细管孔径减小导致渗透液与毛细管壁的相对接触面积增加.该试验结果为可控围压下破碎岩石中的渗流研究提供参考.

摘要： 来自美国能源部的阿尔贡国家实验室（ANL）、美国国际商业机器公司和法国菲涅尔研究所的研究人员们开发了一种新型成像形式，用以研究应力下材料中原子的平整度。该方法名为单角布拉格成像技术，结合X射线衍射和布拉格成像技术，用以重建三维数据，在某种程度上，使得该技术对仪器技术的要求比同类技术要少。

摘要： Compression frequency and three-dimensional stress of the compression chamber affects the productivity and structure size of hay baler directly, so it is the main design parameters. The research uses the hay baler as testing equip-ment and Leymus chinenses as testing materials to explore the relationship between compression frequency and the three-dimensional stress in opening compression. After collecting the three stress data that are in three mutually perpendicular directions of the herbage material in hay baler during its working process, we analyze the relationship among them and their variation trend in different compression frequency. The results show that in the same compression frequency, the three-dimensional stress values are exponentially with the time variation; different compression frequency change the value of the three-dimensional stress, but have no significant effects on the variation regulation of the three-dimensional stress. Simply raising the compression frequency will decrease the x-stress, thus affecting the other two stresses.%压缩频率与压缩室三维应力直接影响牧草压捆机的生产率和结构尺寸，是主要设计参数。本研究以方草捆压捆机为试验设备，以羊草作为试验物料，研究开式压缩中压缩频率与压缩室三维应力的关系。在压捆机工作过程中，采集压缩过程中草物料在压缩室3个相互垂直方向上应力，分析三维应力间的相互关系，以及不同压缩频率下三维应力的变化趋势。结果表明：同一压缩频率下，三维应力值均随时间呈指数规律变化；压缩频率改变导致三维应力数值变化，但对三维应力本身变化规律无明显影响；单纯提高压缩频率会造成活塞轴向压缩力下降，进而影响其他两个方向应力。

摘要： 以9KG-350高密度压捆机为试验装置,以羊草为试验材料,通过改变压缩室截面尺寸,获得羊革压缩时三维应力的相互关系,以及压缩室截面尺寸变化对三维应力的影响.结果表明,羊革物料压缩过程中,随着压缩活塞的压缩移动3个方向的应力均呈指数形式变化;压缩室截面尺寸变化对三维应力均产生很大的影响,随着截面尺寸的减小,三维应力上升速率越来越快,达到应力的最大值也在不断地增大,达到应力最大值的时间在不断减小.同时,y方向应力和z方向应力对x方向应力的响应速率在增加,且y与x和z与x的关系均以三次多项式的形式在变化.

摘要： 煤层气吸附解吸实验是煤层气实验测试的核心内容.针对目前煤层气吸附解吸测试技术存在破坏煤原始结构、不能模拟煤储层地质环境的缺陷,设计开发了新的实验装置,详细阐述了该实验装置的总体结构及各核心单元工作原理;该实验装置经实验测试运行稳定可靠,易操作,可分别在恒温和升温条件下,改变三维应力的不同组合进行煤层气吸附解吸实验.实验结果表明:恒温条件下,煤样吸附甲烷量随孔隙压力升高而增大,煤体卸载及温度升高会大大提高煤体释放吸附气体量.%Coalbed methane adsorption and desorption experiment is the core content of the experimental test.Aiming at current situation of adsorption and desorption of coalbed methane experimental technique existing the defects of the original structure and the geological environment of coal reservoir,a new experimental device is designed and developed.The overall structure of the experimental device and the working principle of each core unit are described in detail.The experimental device is stable and reliable, and easy to operate.The adsorption and desorption experiment of coalbed methane can be carried out by different combinations of three dimensional stress under the conditions of constant temperature and heating temperature.The experimental results show that under constant temperature, the amount of adsorbed methane increases with the increase of pore pressure, and the coal unloading and temperature increase will greatly increase the amount of coal gas released and adsorbed.

摘要： 地下三维应力的研究对优化油气开采策略和提高油气采收率具有重要意义.非线性声学理论给我们提供了估测地下三维应力的新途径,为从地震数据估测三维应力提供契机.估测地下应力可先从非线性声学理论出发研究应力诱导的各向异性,再深入研究在应力诱导的各向异性介质中声波的传播问题.在地震勘探方法中,人们一直在努力利用纵、横波的振幅资料,以获取更多的介质信息.Liu等(2009)研究了固-固界面受单轴应力介质的纵、横波反射问题,借助已有本征HTI介质纵横波反射系数近似公式,导出应力与反射系数直观表达式.而实际的地层更为复杂，三维地应力的影响尤为突出。本文采用中间坐标研究了三维应力作用的纵、横波位移振幅反射系数。首先设由静应力引起的弹性形变是均匀的并满足静态的边界条件，根据连续性条件推导和考察了在三维应力作用固-固界面的纵、横波折、反射;借助已有本征HTI介质纵横波反射系数近似公式，将其推广得到正交各向异性介质在主平面的横波反射系数;以声弹性理论为基础导出三维应力诱导的各向异性参数，分析可知其具有正交各向异性特点，在弱各向异性近似条件下可以得到各向异性参数与三维应力的直观表达式;最后将弱各向异性近似的各向异性参数代入，数值考察了三维应力作用情况的纵、横波反射系数近似公式，并与前面的严格解进行对比。

摘要： 利用非线性有限元软件ABAQUS材料子程序接口，采用回映应力更新算法，实现了基于改进伏斯列夫面超固结黏土三维本构模型在有限元分析中的应用。通过该模型与比奥固结理论的耦合，对超固结比为8的藤森黏土在三轴压缩、三轴伸长及平面应变时的变形局部化问题，进行了三维应力状态下的土水耦合弹塑性分析。分析结果表明：剪切带带内、带外点经历了大致相同的应力路径；剪切带带外单元体变经历了体缩，而剪切带带内单元一直保持剪胀趋势；剪切带的形成伴随着剪胀，剪切带内外出现了负的孔压，且孔压的分布也具有局部化特性。关于剪切带带内、带外的孔隙水压及体积变化趋势，平面应变介于三轴压缩与三轴伸长之间，但平面应变较早出现剪切带。

摘要： 基于SMP准则,分析了土体处于三维应力状态下的土压力问题,推导出无粘性土的主被动土压力的计算公式,通过引入粘结力将其扩展到粘性土,和实测数据及朗肯理论计算结果进行了对比.结果表明:朗肯土压力理论所得的主动土压力偏大,采用本文公式计算所得结果更为接近实测值,从而说明考虑土体三维应力状态对分析土压力的设计计算具有一定的指导意义.

摘要： 围绕裂隙岩体渗流与应力之间的关系问题,从理论出发,经过合理的建模和严密的推演,得出裂隙岩体渗流与三维应力的耦合方程.该方程经过了大量的三轴实验数据的验证,解决了裂隙岩体受到的侧向应力对其渗流是否有影响这一岩石力学学科中争议很大的问题.指出了裂隙侧向应力引起的裂隙侧向变形是影响裂隙岩体渗流的主要因素,其影响符合负指数规律.同时,还分析了裂隙组的渗流问题.

摘要： 详细介绍了岩石三维应力控制压裂的实验。

摘要： Mohr-Coulomb强度理论应用于岩土工程分析中时存在两大缺陷,即未考虑中主应力的影响,在破坏面上存在奇点,它不能充分发挥岩土材料的潜在强度,且在数值分析中较难处理.而SMP(Spatially Mobilized Plane)破坏准则在三维主应力空间中满足外凸、连续、光滑等条件,能正确描述中间主应力对岩土类材料的区间强度效应.本文基于该准则分析了边坡土体三维应力状态下的应力和抗剪强度问题,建立了土体边坡稳定安全系数计算公式,并将该方法计算结果与目前常用的Mohr-Coulomb强度准则下考虑的土体边坡稳定性进行分析比较,表明采用该方法能考虑到中间主应力对岩土工程的计算分析的影响,提高土体边坡稳定安全系数,更加符合实际情况.

摘要： 地应力普遍存在于地下,在地球物理勘探中开展地应力研究具有重要意义。声弹性理论的发展和应用为地下应力的检测提供了新的途径,在有限静应力引起的非线性形变上激发小扰动波场是典型的非线性声学中的声弹性问题。近些年来若干实验研究表明岩石的非线性效应比其它介质的非线性效应明显,通过测量岩石中的声速来确定岩石所受应力的大小具有更高的分辨率和灵敏度。因此认识应力诱导的各向异性介质中弹性波传播的基本特征具有实际意义。本文依据声弹理论研究了在不同应力作用下介质的相速度。基于非线性声学中的声弹性问题，推导三维应力诱导的各向异性场方程(Piola-Kirchhoff方程)和在三维应力作用下诱导的等效弹性模量，根据运动方程和平面波解得到相应的Christoffel方程。

摘要： 选取武汉地区具有代表性的原状粉质黏土,分别进行普通三轴固结不排水压缩试验和真三轴固结不排水加载试验,得到各种应力-应变关系曲线,了解其在三维应力状态下的变形特性.针对Lade-Duncan模型,由普通三轴压缩试验成果分析计算出模型的参数值,代入模型计算出某一应力水平下的弹性应变和塑性应变,进而计算出总应变,并绘制应力-应变关系曲线,将理论计算值与真三轴试验值进行对比分析,验证了粉质黏土在三维应力状态下此模型的适应性.

摘要： 本文研究了三维应力作用下,侧向应力对气体裂缝渗流规律的影响,得出裂缝剪切变形同裂缝法向变形一样,对气体裂缝渗流规律有显著的影响,并给出了同时考虑法向应力、切向应力和孔隙压影响的气体单一裂缝渗透系数的经验公式.

摘要： 采用有限差分方法分析模拟了Yb:SiO2光纤激光器内温度和应力的三维分布。计算结果表明:在大功率光纤激光器中,传统的端面泵浦会导致光纤涂敷层熔化;温度沿径向的变化通常很小。文中还分析了D形光纤外包层的不同导热系数对光纤温度分布的影响。论文中采用有限差分方法,实现了对光纤的温度和应力的三维模拟分析,该方法对高功率激光器的优化设计有实际参考价值。

摘要： 本发明涉及材料延性断裂韧性评估领域，具体而言，涉及一种三维裂尖约束效应及三维裂尖等效应力场的表征方法。对至少两个构件进行延性断裂韧性试验，获得荷载‑位移试验曲线。得到每一个构件的延性断裂韧性值以及塑性功。建立三维约束表征参量与延性断裂韧性值的线性关系。直接从断裂韧性试验中获得三维裂尖约束表征参量，良好地反映三维约束效应，无需复杂的有限元分析。三维约束表征参量能够表征三维裂尖等效应力场，借此关联不同约束条件下的延性断裂韧性。实际用于构件的断裂韧性评价时仅需任意两个不同构形或尺寸的试样即可获得考虑三维约束效应的断裂韧性规律，大大节省工作量，适用性更加突出。

摘要： 本发明揭示了三维指示方法。在本发明的三维指示方法中，根据在预定的检测面上使用输入笔的笔尖进行了指示时的指示位置的二维坐标、以及对前述输入笔的笔尖施加的压力即笔压或者进行了持续指示的时间或前述输入笔具有的操作单元的操作，指示表现在显示装置上的三维空间内的期望点。并且，在本发明的三维指示方法中，根据前述输入笔的笔尖或者进行了持续指示的时间或前述输入笔具有的操作单元的操作，使显示在前述三维空间内的三维指针的深度方向的坐标变化来显示在显示装置上。

摘要： 向粉末床照射波束来进行层叠造型的三维层叠造型装置的施工异常检测系统，基于粉末床的表面形状的测定结果，在满足粉末床的相对于基准位置的平均高度从第一规定范围脱离的第一条件、以及粉末床的高度的偏差从第二规定范围脱离的第二条件中的至少一者的情况下，判定为发生了粉末床的铺设异常。

摘要： 三维数据编码方法对分别位于多个区域中的某一个区域的多个三维点按每个区域进行编码(S9401)，生成连接信息，该连接信息是基于多个区域中的规定的区域与多个区域中的规定的区域以外的多个其他区域的关系而生成的，且包含(i)表示固有地分配给多个区域的每一个的值的瓦片信息、以及(ii)通过瓦片信息表示规定的区域与其他区域具有关联性的关联信息(S9402)，生成包含所生成的连接信息和被编码的多个三维点的比特流(S9403)。

摘要： 三维数据编码方法决定将表示三维点群的点群数据分割为多个时的分割数据单位、和分割前的点群数据单位中的至少一方的编码后的编码数据的第1最大比特数(S9681)，通过以满足所决定的第1最大比特数的方式对分割点群数据而成的多个分割数据或分割前的点群数据进行编码，从而生成比特流(S9682)，比特流包含表示第1最大比特数的第1比特数信息。

摘要： 一种对具有层级结构的多个三维点进行编码的三维数据编码方法，使用第1三维点的周围的1个以上的第2三维点的第2位置信息，设定用于计算第1三维点的第1位置信息的预测值的2个以上的预测模式中的1个预测模式(S9781)；计算被设定的预测模式的预测值(S9782)；计算作为第1位置信息与计算出的预测值的差分的预测残差(S9783)；生成包含被设定的预测模式和预测残差的第1比特流(S9784)；在设定中，基于第1三维点的层级结构的深度，设定预测模式。

摘要： 使用参数对多个三维点的多个属性信息进行编码(S9241)，生成包含被编码的多个属性信息以及参数的比特流(S9242)，多个属性信息分别属于1个以上的阶层中的某一个且属于1个以上的区域中的某一个，参数根据成为编码的对象的属性信息所属的阶层以及区域来确定，比特流中包含的参数包含规定的基准值、按每个阶层确定的第1差分值、以及按每个区域确定的第2差分值。

摘要： 一种三维数据编码方法，判定多个第1节点中包含的有效节点的数量即第1有效节点数是否为预先确定的第1阈值以上，所述多个第1节点属于点群数据中包含的多个三维点的N(N为2以上的整数)叉树结构中的对象节点的上位层，所述有效节点是包含有三维点的节点(S9541)，在第1有效节点数为第1阈值以上的情况下(S9541的“是”)，对对象节点的属性信息进行第1编码，所述第1编码包含使用了多个第2节点的预测处理，所述多个第2节点包含对象节点的父节点，并且与父节点属于同一阶层(S9542)，在第1有效节点数小于第1阈值的情况下(S9541的“否”)，对对象节点的属性信息进行第2编码，所述第2编码不包含使用了多个第2节点的预测处理(S9543)。

摘要： 三维数据编码方法根据点群数据中包含的多个三维点的多个属性信息计算多个系数值(S9021)，通过对多个系数值进行量化来生成多个量化值(S9022)，生成包含多个量化值的比特流(S9023)，多个属性信息中的至少一部分属性信息通过按照具有长方体形状的多个三维空间中的、包含该属性信息的三维点所属的每个三维空间进行分类，从而属于多个组中的某一个，在量化中，对多个系数值使用量化参数进行量化，所述量化参数是成为计算该系数值的基础的1个以上的属性信息所属的1个以上的组用的1个以上的量化参数、或规定的量化参数。

摘要： 三维数据编码方法在点群数据所包含的多个三维点的多个位置信息中，设定具有多个深度和分别包含1个以上的深度的多个阶层的阶层结构(S8881)，通过按每个深度对多个位置信息进行编码，生成每个深度的多个第1编码数据(S8882)，生成包含多个第2编码数据的比特流，所述多个第2编码数据是每个阶层的编码数据且包含对应的阶层所包含的1个以上的深度的1个以上的第1编码数据(S8883)，比特流包含表示多个第2编码数据各自的数据长度的第1信息。