一种改进的真三轴Hoek-Brown强度准则

Hoek-Brown强度准则已经被广泛应用于岩石与岩体力学分析、岩石边坡稳定性分析、岩石隧道设计等领域中,但常规Hoek-Brown强度准则未考虑中间主应力对岩石强度的影响,应用上不能反映岩石的真三轴力学性能。在本研究中,通过分析岩石的真三轴试验结果,明确了岩石中间主应力对岩石强度的影响规律,引入中间主应力系数β,将一种二维Hoek-Brown强度准则改进为真三轴Hoek-Brown强度准则,采用非线性拟合方法确定了模型中的参数,通过对比8种岩石类型的真三轴实验数据,对改进后强度准则的精确性和普适性进行验证,结果表明,改进的真三轴强度准则的最佳参数m取值都能落在Hoek和Brown建议的取值区间,能够继承Hoek-Brown强度准则的优点,改进后的强度准则对8种岩石类型的均方根差（RMSE）值都低于另外三种准则,能够准确预测岩石强度,适用于大多数岩石类型,较好地体现了中间主应力对岩石强度的影响。     

煤矿井下绞车的控制系统研究及应用

以某煤矿应用的JSDB-16型绞车为研究对象,参考改造中的节能降耗及安全控制等目标,借助“PLC控制+变频控制”的方式进行控制系统的优化,具体对硬件结构及软件程序等进行设计。为保证控制系统优化效果,概述了井下绞车控制系统的原理,然后明确控制系统的整体改进方案,最后进行系统应用试验,以期可以提高绞车控制的自动化程度,满足矿企的发展效益需求。     

循环荷载下岩石阻尼参数测试的试验研究

 对岩石阻尼参数测试进行理论分析,利用MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统,对细砂岩和粉砂质泥岩进行单轴压缩循环荷载下的试验研究。试验加载波形为正弦波,频率3 Hz,加卸载振动循环30次,动应力范围1.0～6.5 MPa(即2～12 kN)。利用循环加卸载试验方法对岩石阻尼参数进行测试,得到岩石密度与加卸载循环塑性变形、滞回环面积、阻尼比、阻尼系数等的变化特征。在相同测试条件下,岩石密度越大,循环加卸载得到滞回环间的塑性变形则越小,相互滞回环间距为紧密型;反之则塑性变形大,滞回环间距为稀疏型;岩石密度越大,滞回环面积则越小,岩石发生的能量耗散则越小,反之则滞回环面积大,能量耗散也大;阻尼比随密度增加而减小,阻尼系数则大致增加,故可通过岩石密度初步定性判断其阻尼参数特征。     

单轴多级加载岩石破坏声发射特性试验研究

在单轴多级加载条件下，进行花岗岩破坏全过程的声发射试验研究，得到应力-应变、声发射参数与应力和时间的关系。研究结果表明：每级荷载稳压时AE事件率、能率降低，而AE事件数基本稳定或增加平缓，表明稳压阶段试样内原有裂纹未发展、新生裂纹少、声发射水平低。随时间的延长和轴向荷载的增加，AE事件率增加，表明试样内裂纹逐渐增多或其内在裂隙逐步贯通。室内单轴多级加载试验在一定程度上反映出地下厂房分级开挖时应力调整前后声发射的趋势变化，建议在高地应力区进行水电地下厂房岩爆等地质灾害的现场声发射监测时，应选取合适的监测时机，特别要在上下台阶贯通时加强监测。整个加载过程中存在初始区、剧烈区和下降区，多数试样临近峰值强度时声发射活动活跃，尔后AE事件数趋于平缓，AE事件率下降，出现声发射平静期现象。与其他学者的室内和现场试验研究成果作一对比，认为岩体破坏发生前多出现声发射的突然下降或相对平静期现象，并在物理过程上对此作一探讨，为现场岩体稳定性监测与预报的判据提供借鉴和思路。     

宁电二期1 000 MW塔式炉超大体积混凝土基础浇筑组织

国华宁海电厂二期5 号机组1 000 MW 塔式炉超大体积混凝土基础, 一次浇筑量达7 800 m3。超大体积混凝土基础浇筑的质量控制难点是防止出现施工冷缝和温度裂缝; 精确计算资源需求、保证充足的资源投入可以作为防止出现施工冷缝的主控措施; 优化配合比、保温措施、加强温度监测可以作为防止出现温度裂缝的主控措施。     

基于有限元法的基坑开挖钻机结构分析研究

使用ANSYS有限元方法对JT-50轻型组合式基坑开挖钻机的机架和底座在工作过程中的受力情况进行静力分析,包括计算模型的建立、计算载荷的确定、单元确定和网格划分、数据分析等,得出机架和底座的应力云图和位移云图,验证了机架和底座的结构稳定性。     

绿泥石环边胶结物对致密砂岩好孔隙的保存机制——以川中一川南过渡带包界地区须家河组储层为例

用薄片鉴定、扫描电镜等分析手段,对川中-川南过渡带荷包场、界市场地区（简称包界地区）上三叠统须家河组砂岩储层中绿泥石环边胶结物的产状、形成条件及其对储层孔隙的保存机制进行了研究。结果表明,绿泥石环边胶结物以等厚环边方式垂直颗粒表面生长,此类胶结物形成于早成岩阶段,其形成过程主要受沉积环境和物源条件控制;绿泥石环边胶结物的存在提高了岩石的抗压实能力,抑制了石英次生加大,促进了溶蚀作用,形成了有利的孔隙结构。因此,绿泥石环边胶结物对该区致密砂岩储层残余原生孔隙的保存起到了至关重要的作用。     

多级温度及荷载条件下高放废物地质处置库花岗岩围岩蠕变特性研究

针对我国高放废物地质处置北山预选区花岗岩,开展了应力、温度分级加载条件下的蠕变特性试验,研究了花岗岩蠕变破坏过程中的裂纹扩展规律。试验过程中采用三维声发射定位系统,对岩石蠕变破坏过程中的裂纹扩展状态进行实时监测。试验结果表明,即使施加的应力水平低于损伤应力,岩石力学性质也会发生劣化。岩石内部微裂纹在应力的作用下不断积聚、扩展和连通,对应的声发射信号活跃,声发射事件不断增加。花岗岩稳态蠕变阶段的蠕变率受应力水平和温度的影响显著,温度和应力水平的升高加快了花岗岩裂纹扩展速度,导致花岗岩蠕变率增大。蠕变破坏过程中的声发射信号进一步印证了温度的影响,当温度由50℃升高到120℃时,稳态蠕变阶段的声发射计数率增加了近一个数量级。研究还发现,花岗岩蠕变破坏过程中试件内部分布最为广泛的声发射类型为低振幅声发射事件,与试件内部的微裂纹的产生及发展相对应,高振幅的声发射事件主要产生于试件的宏观破坏面周围。     

改进型BP神经网络的非线性多模型自适应控制

针对一类参数未知的非线性离散系统,提出一种基于改进型BP神经网络的多模型控制方法.首先将非线性系统表示为线性部分和非线性部分.当非线性部分对系统影响较小时,则直接采用基于固定模型和自适应模型而设计的鲁棒控制器对系统进行控制;而当非线性部分对系统影响较大时,则采用基于改进的BP神经网络的自适应控制.其次,利用切换准则对控制输入进行平滑切换并给出了稳定性证明.最后,仿真结果表明所提方法能提高系统控制品质、减少控制信号的振荡.     

基于分形损失理论的粗糙节理岩体中应力波波速研究

从损伤力学的基本理论出发,推导了应力波在节理岩石中传播波速的解析解,建立了节理面图像分形维数与波速间的关系。为了从数值角度探讨节理面图像维数对波速的影响规律,基于图像每一像素颜色可表示为一个三维空间矢量的基本假定,构建了节理面图像的粗糙“颜色表面”模型,计算了该“颜色表面”的分形维数,此维数即为节理面图像维数,并通过实例验证了该法的可行性。在此基础上,通过数值方法探讨了波速随图像维数的变化规律,研究显示：随着节理面图像维数增大,节理面粗糙程度的增加,应力波波速相应减小,且在不同的图像维数区间里,波速减小的速率也有所不同