检索结果-内蒙古大学图书馆

水土保持研究 2025年第4期32卷 124-130页

作者：海龙樊国莉赵亚波王嘉瑞辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000

[目的]研究灌草混合植被覆盖度和坡度对铁尾矿砂坡面产流产沙的影响,揭示降雨对铁尾矿砂坡面的水土流失发生规律,为铁尾矿边坡水土流失治理与生态恢复提供理论依据。[方法]采用人工模拟降雨试验,分析了不同植被覆盖度(30%,60%,90%)、坡... 详细信息

[目的]研究灌草混合植被覆盖度和坡度对铁尾矿砂坡面产流产沙的影响,揭示降雨对铁尾矿砂坡面的水土流失发生规律,为铁尾矿边坡水土流失治理与生态恢复提供理论依据。[方法]采用人工模拟降雨试验,分析了不同植被覆盖度(30%,60%,90%)、坡度(20°,25°)和降雨强度(60 mm/h,120 mm/h)下坡面侵蚀的产流、产沙规律及相关关系。[结果]相同降雨强度下,灌草混合植被覆盖度的增加可有效延缓铁尾矿砂坡面的径流起始时间,坡面径流率及土壤侵蚀率随植被覆盖度的增加而减小,且植被覆盖度越高,径流率及侵蚀率波动的范围越小,侵蚀过程越稳定,而坡度对径流产沙的影响与植被覆盖度相反。累积产沙量随累积径流量的增加而增加,二者呈幂函数关系(R2>0.96)。[结论]对于铁尾矿坡面而言,增加地表植被覆盖度可以有效减少径流产沙量,有效防治边坡水土流失。

关键词：铁尾矿坡面人工模拟降雨试验植被覆盖度坡度产流产沙

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煤的冲击倾向性对深部煤岩界面超低摩擦效应影响研究

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岩土力学 2024年第6期45卷 1633-1642页

作者：李利萍胡学锦潘一山李明会辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000 辽宁大学灾害岩体力学研究所辽宁沈阳110036

为了揭示动载扰动下煤的冲击倾向性对超低摩擦型冲击地压的影响机制,以不同冲击倾向性煤块为研究对象,首先通过单轴压缩试验测定了煤样冲击倾向性,然后采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以煤块滑动位移、动能表征冲击过程中超低... 详细信息

为了揭示动载扰动下煤的冲击倾向性对超低摩擦型冲击地压的影响机制,以不同冲击倾向性煤块为研究对象,首先通过单轴压缩试验测定了煤样冲击倾向性,然后采用自行研制的煤岩界面超低摩擦试验装置,以煤块滑动位移、动能表征冲击过程中超低摩擦效应强度,开展了应力波扰动下不同冲击倾向性煤块超低摩擦试验。研究结果表明:(1)超低摩擦效应强度受扰动频率影响存在频率显著影响区,强、弱、无冲击倾向性煤块频率显著影响区分别为2.5~3.5 Hz、2.0~3.0 Hz、1.5~2.5 Hz,频率显著影响区内煤岩界面更易发生超低摩擦效应。随着煤块冲击倾向性增强,频率显著影响区域整体右移。(2)超低摩擦效应强度与扰动幅值正相关,在高强度扰动下强冲击倾向性煤更易发生超低摩擦效应。(3)建立了有效弹性能释放速率指数与动能之间的拟合函数关系式,实现了用煤的冲击倾向性指标综合评价超低摩擦效应强度。

关键词：应力波扰动煤岩块体冲击倾向性煤岩界面超低摩擦效应

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砂岩单轴压缩黏弹塑性分数阶蠕变模型研究

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应用力学学报 2024年第6期41卷 1299-1305页

作者：何峰杨松辽宁工程技术大学力学与工程学院阜新123000

为建立参数少、计算简便、蠕变过程描述准确的蠕变模型,基于岩石力学及分数阶理论,引入分数阶软体元件,将其与弹性、塑性、黏性元件相结合,得到了创新的黏弹塑性蠕变模型,推导蠕变模型的本构方程,并对砂岩单轴压缩蠕变试验数据进行参数... 详细信息

为建立参数少、计算简便、蠕变过程描述准确的蠕变模型,基于岩石力学及分数阶理论,引入分数阶软体元件,将其与弹性、塑性、黏性元件相结合,得到了创新的黏弹塑性蠕变模型,推导蠕变模型的本构方程,并对砂岩单轴压缩蠕变试验数据进行参数辨识、曲线拟合和对比分析,进而对蠕变模型进行验证。结果表明:引入的分数阶软体元件应变随时间呈幂函数趋势增长,可表征非线性蠕变阶段,详细地分析了弹性元件、塑性元件、黏性元件及分数阶软体元件在蠕变过程中不同阶段发挥的作用;推导得到模型在ε·(t→∞)=0(σ<σ_(s))、ε·(t→∞)>0(σ<σ_(s))、ε·(t→∞)>0(σ≥σ_(s))情况下的本构方程,以及计算简便的参数辨识方法,试验数据拟合曲线的拟合度均在0.9以上,验证了蠕变模型的合理性和科学性;所建立的六参数黏弹塑性分数阶模型能全面地描述蠕变的整个过程,并且与其他模型对比模型参数更少、计算量更小。

关键词：分数阶理论蠕变模型参数辨识非线性拟合

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考虑CO2吸附和滑脱效应影响的页岩渗透率演化机制研究

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实验力学 2024年第1期39卷 115-125页

作者：吴迪宋开鑫曹启坤翟文博苗丰辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁工程技术大学土木工程学院

为探究气体吸附以及滑脱效应对页岩渗透率的影响规律，利用自主研制的渗流装置，开展了CO2的脉冲衰减渗流试验。试验结果表明：在低孔隙压力下，CO2吸附对渗透率计算结果影响较大，随着孔隙压力增大，CO2吸附对渗透率的影响逐渐减小；... 详细信息

为探究气体吸附以及滑脱效应对页岩渗透率的影响规律，利用自主研制的渗流装置，开展了CO2的脉冲衰减渗流试验。试验结果表明：在低孔隙压力下，CO2吸附对渗透率计算结果影响较大，随着孔隙压力增大，CO2吸附对渗透率的影响逐渐减小；通过修正后的滑脱效应渗流公式对渗透率进行拟合，发现修正后的滑脱效应公式与渗透率变化趋势更加贴合；利用滑脱效应贡献率量化分析滑脱效应对渗透率的影响规律，孔隙压力为2.5MPa～4MPa时，滑脱效应对渗透率影响较大，贡献率达到27.78%,随着孔隙压力的增大，贡献率逐渐下降至8.44%,在低孔隙压力条件下，滑脱效应影响更加明显，随着孔隙压力的增大，滑脱效应影响呈指数形式逐渐减小。

关键词：页岩吸附性滑脱效应渗透率孔隙度

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岩石变形破坏过程耗散结构理论分析及损伤模型

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地下空间与工程学报 2023年第1期19卷 51-60,78页

作者：刘振洋刘晓林辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000

将岩石视为系统,运用耗散结构理论分析能量在岩石系统形成有序耗散结构过程中的作用机制,揭示能量演化与强度变化、缺陷系统演化之间的关系和规律,在此基础上,以耗散能为参量建立描述缺陷系统演化过程的非线性动力学方程,推导耗散能演... 详细信息

将岩石视为系统,运用耗散结构理论分析能量在岩石系统形成有序耗散结构过程中的作用机制,揭示能量演化与强度变化、缺陷系统演化之间的关系和规律,在此基础上,以耗散能为参量建立描述缺陷系统演化过程的非线性动力学方程,推导耗散能演化方程,采用非线性最小二乘法对多种岩石的耗散能演化试验数据进行回归分析,验证耗散能演化方程的正确性。基于能量耗散和耗散能演化方程定义损伤变量表达式,从而得到能够反映岩石内部能量和力学作用机制的损伤演化方程。依据连续损伤理论建立考虑残余强度的岩石三维损伤本构模型,通过与多种岩石不同围压下的试验应力应变曲线进行对比,分析表明理论曲线与试验曲线吻合良好,所建损伤本构模型可以很好地描述复杂应力环境下岩石材料的变形与强度特性。

关键词：岩石系统耗散结构非线性动力学方程耗散能演化方程损伤本构模型

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静压沉桩后黏土中超孔压时空分布规律研究

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河海大学学报（自然科学版） 2023年第4期51卷 88-96页

作者：张智慧朱文文马天刘坚刘洋义辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000

为了解层状黏土在沉桩后桩周及桩端的超孔压对沉桩挤土效应的影响,采用现场原位试验和数值模拟方法,分析了桩土界面处超孔压的时空分布特征和上覆竖向有效应力随时间的变化规律,并在水力压裂理论和孔穴扩张理论的基础上引入修正剑桥模型... 详细信息

为了解层状黏土在沉桩后桩周及桩端的超孔压对沉桩挤土效应的影响,采用现场原位试验和数值模拟方法,分析了桩土界面处超孔压的时空分布特征和上覆竖向有效应力随时间的变化规律,并在水力压裂理论和孔穴扩张理论的基础上引入修正剑桥模型,推导了桩周土体固结过程中桩土界面处上覆竖向有效应力和超孔压的修正计算公式。结果表明:从时间上看,在桩顶的外荷载作用下,超孔压随时间消散的同时,上覆竖向有效应力逐渐增大;成桩后30 d超孔压基本消散完毕,上覆竖向有效应力不再增长,地基土处于休止期。从空间上看,超孔压随桩埋深的增大而增大,在渗透性差的黏土层增长较快;不同荷载条件下,距桩心的水平距离和桩端的竖向距离越小,超孔压越大;靠近桩端和桩心的超孔压最大值与桩顶荷载大小呈负相关关系。

关键词：静压沉桩黏土超孔压上覆竖向有效应力

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近距离分岔煤层底板破坏深度及规律研究

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工矿自动化 2025年

作者：梁冰陈昕涛辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁工程技术大学矿业学院

目前的底板破坏深度计算公式多针对特定底板结构，由于分岔煤层的地质特征复杂，上下煤层间的相对倾角及煤层间距的变化特性导致其底板结构与已有研究情形存在显著差异，难以直接套用现有公式进行底板破坏深度计算。针对上述问题，以霍... 详细信息

目前的底板破坏深度计算公式多针对特定底板结构，由于分岔煤层的地质特征复杂，上下煤层间的相对倾角及煤层间距的变化特性导致其底板结构与已有研究情形存在显著差异，难以直接套用现有公式进行底板破坏深度计算。针对上述问题，以霍洛湾煤矿3-1分岔煤层为工程背景，基于单一岩层塑性滑移线场理论，得到近距离分岔煤层3种破坏情况下的最大破坏深度理论解，采用数值模拟得到开采过程中底板塑性区演化规律及破坏深度，采用压水试验实测工作面底板破坏深度。理论分析结果表明：塑性滑移线旋转中心位置因底板岩性差异而变化，致使底板破坏深度先陡增后渐降，计算得到底板破坏深度为13.30 ～ 17.62 m。数值模拟结果表明：底板以剪切破坏形式为主，破坏范围由泥岩层逐渐向3-1下煤层及砂质泥岩层发育，底板煤岩结构变动导致破坏深度在12.36 ～ 16.53 m间变化，与理论分析呈现同样趋势。现场实测结果表明：工作面回采前后底板钻孔的注水漏失量出现显著变化，底板岩层裂隙发育充分，破坏深度为13.52 ～ 17.20 m。根据3-1上煤层底板破坏情况对3-1下煤层顶板进行分类并提出顶板预控对策以保证煤层安全开采。现场实测结果验证了分岔煤层底板塑性滑移线场的实用性。

关键词：近距离分岔煤层底板破坏深度单一岩层塑性塑性滑移线场压水试验顶板稳定性钻孔注水漏失量

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不同草本植物根系对土壤渗透性的影响

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水土保持研究 2024年第4期31卷 145-152页

作者：张英杰刘向峰张强王来贵郝国亮辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000

[目的]揭示当地排土场不同草本植物根系对土壤渗透性的影响,阐明预测草本植物根系提升土壤渗透性的最优指标,并得出草本植物根系提升土壤渗透性的最佳径级,为排土场生态修复植物选择提供重要依据。[方法]以海州露天矿排土场为研究地点,... 详细信息

[目的]揭示当地排土场不同草本植物根系对土壤渗透性的影响,阐明预测草本植物根系提升土壤渗透性的最优指标,并得出草本植物根系提升土壤渗透性的最佳径级,为排土场生态修复植物选择提供重要依据。[方法]以海州露天矿排土场为研究地点,以轴根型紫花地丁、根蘖型苦荬菜和根茎型水麦冬为研究对象,采用图片像素换算法量化3种根系在不同土层深度范围内的根系分布特征;并结合渗透试验获取3种草本植物原状根土复合体的渗透参数,进而探究了根土复合体根系分布参数与渗透参数的关系。[结果]3种草本植物均能提升土壤的渗透性能,轴根型、根茎型和根蘖型根土复合体的初始入渗率、稳渗率、平均渗透速率、渗透总量相较于素土分别提升82.23%~254.99%,85.59%~307.63%,72.02%~325.91%,62.93%~246.98%。3种草本植物根系的根长密度和根表面积密度与根土复合体的渗透参数均呈现线性相关,根表面积密度的相关性强于根长密度。3种根系对土壤渗透性的增强作用主要归功于0.5 mm

关键词：根系类型根长密度根表面积密度土壤渗透性根土复合体

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深部煤岩界面超低摩擦时变模型及能量转化研究

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力学学报 2023年第3期55卷 686-698页

作者：李利萍余泓浩张海涛潘一山辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000 辽宁大学环境学院沈阳110036

深部煤岩超低摩擦型冲击地压实质是巨量煤岩体沿煤岩界面发生失稳滑动的时变过程,期间煤岩界面摩擦力和摩擦系数随时间变化,同时伴随煤岩界面摩擦力做功向煤岩冲击动能释放能量转化特征.为定量描述煤岩界面能量转化规律,引入量纲分析法... 详细信息

深部煤岩超低摩擦型冲击地压实质是巨量煤岩体沿煤岩界面发生失稳滑动的时变过程,期间煤岩界面摩擦力和摩擦系数随时间变化,同时伴随煤岩界面摩擦力做功向煤岩冲击动能释放能量转化特征.为定量描述煤岩界面能量转化规律,引入量纲分析法,实验测定了煤岩弹性系数、阻尼系数和待定系数,给出了深部煤岩界面摩擦系数表达式.以沈阳红阳三矿为研究对象,通过实验研究和工程实际相结合,定义了冲击动能转化率新指标,验证了所建模型可靠性,定量描述了煤岩界面摩擦力做功向煤岩冲击动能转化规律.研究结果表明:深部煤岩界面摩擦系数随冲击载荷幅值增大而线性降低,随冲击载荷频率增大而线性增加.深部煤岩界面摩擦力的降幅和降低速率变化急剧,当冲击载荷幅值为5000 N、冲击载荷频率为500 Hz时,深部煤岩界面摩擦力降幅为97%、降低速率为38.9 kN/ms~41.38 kN/ms时发生超低摩擦效应.首次从摩擦力降低幅值和降低速率定量表征超低摩擦效应.结合实验和工程实际分析发现,能耗比实验结果均值为0.441,红阳三矿“11.11”冲击地压计算结果为0.488,两者较为接近,进一步证明所建模型合理性.

关键词：时变力学模型煤岩界面超低摩擦效应量纲分析摩擦系数摩擦力

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基于GCLM-网格搜索算法的声发射定位研究

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地球物理学进展 2024年第6期39卷 2383-2392页

作者：代树红程冠军辽宁工程技术大学力学与工程学院阜新123000

为提高声发射源定位精度,提出基于GCLM-网格搜索算法的定位方法.算法在通过广义互相关法求得时间差的基础上,采用GCLM算法得到初步的定位结果,以此定位结果作为中心点坐标,在该点的邻近区域采用网格搜索法计算最优定位结果,用断铅实验... 详细信息

为提高声发射源定位精度,提出基于GCLM-网格搜索算法的定位方法.算法在通过广义互相关法求得时间差的基础上,采用GCLM算法得到初步的定位结果,以此定位结果作为中心点坐标,在该点的邻近区域采用网格搜索法计算最优定位结果,用断铅实验和煤岩试件三点弯曲加载条件下Ⅰ型断裂实验对算法进行验证.研究结果表明,GCLM-网格搜索法通过引入信任域半径α_k修正非负参数μ_k,克服了迭代算法对初值的依赖,避免了目标函数陷入局部极值,使其定位精度和有效声发射事件数高于穷举法和L-M法;GCLM-网格搜索法的有效声发射定位结果反映了裂纹起裂、扩展的动态演化过程;对比DIC表面破裂观测结果GCLM-网格搜索法的有效声发射事件更加集中于试件真实的断裂过程区.算法对于煤岩破裂扩展机理研究有重要意义.

关键词：声发射广义互相关 GCLM法网格搜索法 Ⅰ型断裂实验

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