国家自然科学基金(40874093)
- 作品数：25 被引量：95H指数：7
- 相关作者：席道瑛徐松林杜赟刘永贵宛新林更多>>
- 相关机构：中国科学技术大学安徽建筑工业学院北京石油化工学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球理学矿业工程更多>>
- 缺陷对玄武岩中声波波速影响的实验研究被引量：12
- 2009年
- 岩体是具有多种微结构的复杂体，具有明显的频散效应。过去的研究基本上将岩体中的孔隙率作为研究岩体微观结构的参数，这种方法无法考虑到岩体中细观缺陷的局部影响。本文选用水泥砂浆为参考材料，通过在试件中预制裂缝来研究含缺陷玄武岩的弹性波传播特性。对含不同裂缝的试样进行了5种频率的声波测试。结果表明：缺陷对玄武岩的弹性波频散效应影响很大，随缺陷所占比例的增大而增大。同时单轴加载下的弹性波测试则说明，在0～20MPa范围内，玄武岩弹性波波速随压力增大开始时候有一定幅度的升高，到8MPa以后由于玄武岩硬度相对较高，波速基本保持在一定水平。
- 邓向允徐松林李广场刘永贵郑文席道瑛
- 关键词：岩石力学玄武岩声波
- 用应力—应变法研究饱和砂岩的黏弹性特征被引量：4
- 2012年
- 应用Metravib热机械分析仪,选取适宜实验参数(固定静载为140N,正弦波动载荷为80N,且将总载荷控制在屈服点以下;温度为-30℃～150℃,升温速率为1.5℃/min;频率为1～1000Hz),对泵油饱和长石砂岩和彭山砂岩进行正弦波单轴循环加载,以研究饱和多孔岩石在弹性范围内的衰减、杨氏模量和弹性波波速随温度和频率的变化规律。实验结果表明,饱和多孔岩石的衰减峰峰位表现为随频率增高而向高温方向移动的热激活弛豫规律和Arrhenius关系。该实验与低频共振驻波实验取得了同样的热激活弛豫规律,说明热激活弛豫机制在饱和多孔岩石中具有一定的普适性。由分析实验数据还得知:杨氏模量和弹性波波速具有随频率增高而增大、随温度升高而下降的普遍规律;存在较强的频散效应,且频散效应具有随温度升高而减弱的趋势。
- 席道瑛易良坤席军杜赟
- 关键词：黏弹性
- 卸荷过程岩体中弹性波波速变化分析被引量：7
- 2011年
- 伴随岩体卸荷过程,岩体内部应力状态要进行调整,同时岩体内部几何结构也要发生变化。由于卸荷过程应力状态变化很复杂,文中利用卸载过程中岩体内部几何结构的变化来反映卸载过程,通过岩体几何结构对弹性波传播的影响来分析卸载过程的波速。为考虑弹性波作用下局部裂纹的相互作用,采用双裂纹模型近似分析。在双裂纹体系内部采用"相互作用"分析法,以部分考虑波在岩体内的多次散射;在双裂纹体系之间采用线性叠加分析法,以考虑岩体中缺陷影响的局部化。通过节理裂隙的张开程度和节理裂隙的张开率描述卸载过程对双裂纹体系的影响,由此,对比分析了开挖卸载过程中四种不同的玄武岩与主频25 kHz和主频1 kHz对应的弹性波波速的变化。结果表明,随着卸载过程的推移,主频25 kHz声波和主频1 kHz地震波对应的相对波速逐渐减小,但声波波速的减小幅度要比地震波减小的幅度小,声波波速可以降低到原来的80%,而地震波波速可以降低到原来的50%。结论对于水利工程、隧道工程等建基面的验收和评价有很好的指导意义。
- 徐松林刘永贵席道瑛李广场杜赟
- 关键词：岩石动力学弹性波波速卸荷
- 饱和砂岩在疲劳载荷作用下的黏弹性性质被引量：6
- 2011年
- 采用由法国引进的Metravib热机械分析仪,用正弦波加载方式,模拟地震波(行波)的传播,试验时固定静载为100 N,正弦波动载荷恒为60 N,将总载荷控制在屈服点以下;在温度为-50℃～125℃、升温速率保持在1℃/min、频率为5～90 Hz的条件下,对饱和泵油长石砂岩、彭山砂岩圆柱形样品进行单轴循环加载试验,求取饱和泵油长石砂岩和彭山砂岩波的能量衰减、虚模量、杨氏模量、弹性波速度与温度和频率的关系。以此研究饱和多孔岩石中行波的能量衰减和虚模量随温度的变化规律,取得行波随频率增高饱和多孔岩石的能量衰减峰和虚模量峰的峰位向高温方向移动、能量衰减峰和虚模量峰的强度增大的热激活弛豫规律,这种行波规律也是热激活弛豫机制引起。同时,获得饱和岩石的杨氏模量和弹性波速度对温度和频率的动态响应。杨氏模量和弹性波波速随温度升高而下降,随频率增高而增大,具有较明显的频散效应,随温度升高频散效应有减弱的趋势,取得与低频共振的驻波试验同样的热激活弛豫规律,说明热激活弛豫规律在饱和多孔岩石中具有一定的普适性。其结果是研究时温等效的试验和理论基础;同时该研究结果对岩石物理理论模型研究具有很好的指导意义,对现场地震波和声波测试结果和地震勘探资料的解释具有现实意义。
- 席道瑛杜赟席军易良坤徐松林
- 关键词：岩石力学疲劳载荷
- 弹性波在含双裂纹岩体中的传播分析被引量：7
- 2012年
- 岩石和岩体是具有复杂细微观结构的非均匀介质.弹性波在岩体中传播时,与岩体细微观缺陷相互作用表现出弹性波的频散效应.为研究岩体内部细观结构对弹性波频散效应的作用,本文采用双裂纹模型:在模型内部,考虑裂纹间的相互作用对弹性波的影响,以分析弹性波在双裂纹体系间的多次散射作用;在双裂纹体系间,采用线性叠加分析法,以考虑岩体缺陷影响的局部化.对波动方程应用Green函数基本解,利用边界积分方法,将双裂纹体系作为内边界处理,得到相应的频散方程,由此对比分析了双裂纹体系在上述两种分析方法下的区别,进一步探讨了双裂纹体系参数、孔隙流体压力和卸荷对岩体频散特性的影响.
- 徐松林刘永贵席道瑛李广场谭子翰
- 关键词：岩体
- 卸荷过程岩体中弹性波波速变化分析
- 伴随岩体卸荷过程,岩体内部应力状态要进行调整,同时岩体内部几何结构也要发生变化。由于卸荷过程应力状态变化很复杂,文中利用卸载过程中岩体内部几何结构的变化来反映卸载过程,通过岩体几何结构对弹性波传播的影响来分析卸载过程的波...
- 徐松林刘永贵席道瑛李广场杜赟
- 关键词：岩石动力学弹性波波速卸荷
- 文献传递
- 泵油饱和砂岩粘弹性性质的实验研究
- ＜正＞通过DMA450 Metravib热机械分析仪,用应力—应变方法对泵油饱和长石砂岩和彭山砂岩进行加载,实验时固定静载为100N或140N,动载荷为60N或80N,将总载荷控制在屈服点以下。温度为-40℃和-200℃...
- 席道瑛徐松林席军易良坤杜赟
- 文献传递
- 饱和砂岩滞弹性弛豫衰减机理的探索被引量：3
- 2012年
- 本文采用从法国引进的Metravib热机械分析仪用正弦波加载方式,首次对四种不同孔隙度的饱和砂岩的衰减进行了实验研究,在5～400Hz的频率,-50℃～100℃的温度范围获得衰减的热弛豫规律,由此求得它们的激活能和原子振动频率,其激活能和弛豫时间是处在原子和电子的激活能和弛豫时间之间.可见,在饱和岩石的晶粒间界缺陷处参与扩散的是原子、电子.并得出随孔隙度增大,衰减强度和激活能增大,原子的振动速率加快,弛豫时间缩短.在交变应力作用下,由多种矿物晶体胶结而成的饱和砂岩是一种多晶、多相的固体,由于内部结构复杂,损伤、缺陷广布,弛豫衰减是普遍存在的.饱和砂岩中存在的晶界、相界等许多缺陷,以及缺陷间的相互作用,比如饱和岩石中的饱和液体与岩石骨架之间的作用等等都可以产生弛豫衰减峰,弛豫过程还受晶界上原子扩散所控制.由于饱和岩石中的种种缺陷、相界等等导致上述矿物颗粒或晶界之间的多重弛豫,才使弛豫衰减峰变宽,分布宽度增大.用饱和砂岩中特有的饱和液体及砂岩内部结构的复杂性解释了饱和砂岩的衰减机理,很自然地将其宏观衰减特征与微细观结构紧紧联在一起.衰减及其机理的研究既具有科学意义,对地球物理勘探又具有实用价值.
- 席道瑛周城光徐松林杜赟席军
- 关键词：饱和岩石滞弹性
- 探地雷达技术在异常体探测中的应用研究被引量：1
- 2011年
- 复杂地质条件下的异常体给盾构施工带来极大的隐患,而其独特的地球物理特征构成了探地雷达研究的物性前提。根据实际工程,为探明隧道周边异常体,采用探地雷达中剖面法反射多次覆盖采集方式,并通过滤波处理、增益控制等方法对采集信号进行处理。本文分析并总结了异常体雷达图像的具体特征,表现为相应段反射波同相轴呈曲折、分叉。这些特征有助于判断出异常体的具体位置和规模,对盾构施工能起到积极的指导作用。
- 张长雷宛新林席道瑛
- 关键词：复杂地质条件异常体探地雷达技术盾构施工
- 饱和砂岩对周期性循环载荷的动态响应被引量：2
- 2009年
- 在单轴循环加载实验中,改变平均应力和正弦波应力振幅的条件下,研究了饱和砂岩的衰减、杨氏模量和泊松比的动态响应。获得随平均应力增大杨氏模量增大,随应力振幅增大应力～应变滞回曲线向应变增大方向移动,随应力振幅减小滞回圈包含在峰值应力的滞回圈内,反映出饱和岩石记忆特性。饱和岩石随应变振幅的增大衰减增大,模量呈线性下降,泊松比呈非线性增大。在低频段,这些物理力学参数的弹性非线性特征,对研究天然地震和储层勘探,以及它们的资料解释具有现实意义。
- 宛新林席道瑛
- 关键词：饱和岩石循环加载平均应力
