单轴压缩下岩石斜裂纹的扩展研究

指出了岩石穿透斜裂纹在单轴压缩条件下,可将斜裂纹转化为II型裂纹扩展问题。裂纹扩展主要有张拉破坏和剪切破坏两种类型,诸多实验表明裂纹的初始角度对裂纹的扩展特征有显著的影响。运用最大周向拉应力准则求得的理论起裂角与时的起裂角较为吻合,并且扩展的趋势也十分符合,表明为张拉破坏。但该准则不符合时的扩展情况,通过摩尔库伦准则得到的理论起裂角能较好的吻合。裂纹起裂模式受初始裂纹角影响,大角度表现为张拉破裂,小角度表现为剪切破裂。     

宁波海相软弱土层人工冻土强度特性试验

人工冻土强度特性具有区域性,以宁波轨道交通2号线3种海相典型土质(淤泥质黏土、粉质黏土和粉土)开展冻土单轴抗压和三轴剪切试验研究。结果表明:3种土质在不同温度下试样均为腰鼓形塑性破坏,应力-应变曲线基本呈应变硬化型,但随温度降低有向应变软化转变的趋势;单轴抗压强度和弹性模量均随温度降低而近似线性增大;重塑粉质黏土抗压强度和弹性模量均与应变速率呈幂函数关系增长;各土质最大轴向偏应力随围压的增大而增大,且具有线性关系,-10℃抗剪强度指标(c、φ)均得到大幅提高,黏聚力提高1.23~1.76MPa;宁波地区典型粉质黏土与其他地区类似地层相比,单轴抗压和抗剪强度均较低,而弹性模量偏中等,与上海地区同类土质接近。     

木基缠绕管用复合板带偏轴拉伸力学性能研究

为了研究木基缠绕管用复合板带的偏轴力学性能,按照与复合板带较厚层的顺纹方向成0°,15°,30°,45°,60°,75°和90°制备试样进行拉伸试验,根据是否添加纤维布得到了2种复合板带各7种破坏形式、应力-应变曲线、泊松比、弹性模量和拉伸强度。通过数值拟合、Transformation law公式、Hankinsion公式、最大应力强度准则以及蔡-希尔强度准则对板带力学性能进行分析预测。结果表明:复合板带的破坏形式主要为单板顺纹方向的纤维拉断和横纹方向的剪切破坏,纤维布的加入加剧了剪切破坏;在偏轴应力下,0°到90°复合板带试样的承载力、弹性模量和拉伸强度随偏轴角的增大呈先降低再增大的变化规律,且在47°下取得最低值;泊松比随偏轴角的增大呈先增大后降低的变化规律。未加纤维布复合板带的弹性模量可以通过Transformation law公式准确预测;泊松比可以通过数值拟合的二次函数准确预测;拉伸强度可以通过蔡-希尔强度准则预测。而纤维布加入到复合板带中,会使其受偏轴拉伸载荷时的应力-应变更加复杂,力学性能的试验值与预测结果误差较大。     

落叶松胶合木顺纹受压应力-应变关系研究

为探讨落叶松胶合木柱顺纹受压性能,对两组不同尺寸的落叶松胶合木柱单轴受压试验研究,分析了胶合木柱轴心受压的破坏形态和破坏机理,得到该批落叶松胶合木抗压弹性模量为14.01 GPa,抗压强度为45.98 MPa,比例极限强度为(0.55~0.70)σL,并给出了应力-应变关系本构方程及相关经验参数。     

页岩力学特性实验研究与数值模拟

指出了页岩的力学特性对于页岩气开采中的钻井,压裂施工有着重要的影响。以重庆石柱的页岩为研究对象,用岩芯切割机对页岩样品进行处理,通过单轴实验对页岩抗压强度进行测试、通过三轴实验对页岩破坏规律进行了测试。实验结果表明:随着围压的增加,页岩的杨氏模量和泊松比也不断增加。同时基于brittle cracking模型,利用实验得到的页岩基本参数进行了数值模拟,得出页岩是偏向脆性材料,能很好地使用这种脆性开裂模型。这些研究可对页岩气的开采提供重要参数支撑