三轴压缩

摘要： 为研究流动酸性溶液对岩石基本力学参数产生的损伤效应,通过开展砂岩在流动酸性溶液环境下的三轴压缩试验,得到溶液流速对其力学参数的影响规律。基于现场地下水pH值配置相似酸性溶液,将砂岩试件置于pH=7,5,3,流速为0,200,400 mm·s^(-1)的酸性溶液中浸泡49 d,以此来研究酸化侵蚀作用以及溶液流速对砂岩的力学损伤规律。结果表明,浸泡时间越长,溶液p H值呈先增后减趋势,说明了浸泡初期岩样与溶液反应较为强烈,后逐渐趋于稳定,但并没有停止。溶液pH值越低,流速越大,导致岩样质量损失越明显。三轴压缩下流速相同时,岩样的三轴抗压强度随围压增大而上升;围压条件相同时,岩样的三轴抗压强度、内摩擦角与黏聚力均随流速加快而下滑。

摘要： 吹填珊瑚黏土是一种新型黏土,是珊瑚岛礁吹填过程中分选形成的特殊黏土。新的水力吹填工程珊瑚礁地基,包括珊瑚砂、淤泥和黏土。粒径小于75μm的且含量占50%以上这部分形成黏土。作为一种新型黏土,其岩土工程性质在以往的研究中鲜有报道。本文通过一系列室内试验,对其力学性能、微观结构和矿物组成进行了综合研究。结果表明:珊瑚黏土是一种高孔率、高饱和度的低液限黏土。珊瑚黏土的矿物成分为方解石和文石,化学成分为碳酸钙。孔隙比对珊瑚黏土的压缩性能有显著影响。随着孔隙比的增大,压缩系数a_(1-2)和压缩指数C_(c)逐渐增大,压缩模量Es逐渐减小。珊瑚黏土的不排水应力−应变曲线表现出应变软化特性,峰值强度和残余强度与围压呈线性正相关。在试验围压范围内,峰值强度与残余强度的折减为26.8%~36.1%。

摘要： 裂隙在岩体工程失稳破坏预测中具有重要作用。对于深部岩体地下工程,含裂隙岩体通常处于三轴应力状态。因此,岩石材料破坏力学特性不仅受到原生裂隙的影响,还受到围压的影响。本文采用常规三轴压缩试验对含两个非共面张开裂隙花岗岩试样进行了研究。首先,研究了岩桥倾角和围压对花岗岩试样强度和变形特性的影响,结果表明:三轴抗压强度、破坏轴向应变和裂纹损伤阈值随围压的增大呈非线性增加;高围压下,弹性模量对岩桥倾角不敏感。然后,利用X射线微米CT扫描技术分析了不同岩桥倾角和围压下花岗岩试样内部断裂特征,定义了5种典型的裂纹贯通模式,即间接贯通模式、剪切贯通模式以及三种拉伸贯通模式。重构的三维CT图像表明,单轴和低围压条件下,岩桥倾角对裂纹演化行为有显著影响;而高围压条件下,随着反向翼型裂纹的扩展,剪切主导最终的破坏。

摘要： 一步骤胶结充填体为二步骤矿柱回采提供支撑,充填体由三轴受力转为单轴受力状态,其稳定性对采场安全至关重要。为此对比分析了单次(单轴)和二次(三轴加单轴)压缩对不同灰砂比胶结充填体的应力-应变曲线、强度特征、能耗特征及破坏模式。结果表明:单次比二次具有更明显压密阶段、更高线弹性阶段,增大围压使二次充填体压密阶段减小、线弹性阶段和屈服阶段延长、弹模增大;灰砂比1∶12直接进入线弹性变形阶段,但低围压各阶段水平大于高围压。1∶12峰值强度随围压增大而下降、1∶8先增后降、1∶4峰值强度与围压呈正相关,1∶8存在强度最优值;1∶4和1∶12两次充填体受围压影响较小,强度占比在26.05%~58.79%,1∶8则高达89.92%和93.51%。二次压缩和灰砂比降低造成充填体能量值下降,增大围压使峰前总能量占比上升、峰前应变能缓慢增加;1∶4和1∶8增大围压提高峰前储能极限,1∶12则先降后增。试样裂纹表现为平行和竖直,二次压缩使充填体破碎程度提高,增大围压维持完整性,试样二次压缩破坏路径沿首次路径发生,破坏位置发生在上部。

摘要： 为探究寒区裂隙岩体的力学特性及破坏机理,对不同裂隙倾角的饱水砂岩开展-10°C冻结环境下的常规三轴压缩试验。结果表明:裂隙几何特征对加载过程中砂岩应力应变曲线发展有较大影响。应力应变曲线初始段呈"上凸型"特征,这是由于该阶段主要由岩体孔隙和裂隙内冰体承担荷载。砂岩峰值强度、弹性模量、抗剪强度参数与裂隙倾角呈线性正相关;泊松比、体积应变与裂隙倾角呈非线性负相关关系,但变化幅度不大;低温冻结环境一定程度上增强了砂岩颗粒间胶结度及摩擦力,使得不同裂隙砂岩均呈单斜面剪切破坏特征,除主剪切面斜裂纹外无明显翼裂纹及次生裂纹出现。通过建立考虑裂隙砂岩强度和变形的损伤演化方程发现,随裂隙倾角增大,砂岩起裂应力水平、扩容应力水平均逐渐增大,而峰后应力应变曲线跌落状态越明显,表明应力应变曲线弹性阶段相对变长,塑性阶段变短,砂岩脆性增强,抵抗塑性变形能力下降。

摘要： 为了研究不同振动频率对SBS改性沥青混凝土高温稳定性能的影响,采用一种轴振动强制式搅拌机进行沥青混凝土的制备,通过对沥青混凝土加入振动作用前后的标准车辙试验、高温车辙试验,重载车辙试验和抗剪强度试验的分析,探究振动搅拌技术对沥青混合料高温稳定性的影响。结果表明,经过振动搅拌作用的沥青混凝土比传统搅拌的沥青混凝土更能抵抗车辙病害,具有更好的高温稳定性能,且在高温和重载交通的恶劣条件下,振动搅拌技术也能在一定程度上提高沥青混合料抵抗车辙病害的能力。

摘要： 由于雨季和旱季的交替,水库水位会在一段时间内处于涨-跌交替状态,这会使得库区周围岩体长期处于干-湿交替的动态循环过程中。这种周期性循环作用会对库区岩土体造成一种疲劳作用,使得库区岩体受到长期劣化,成为不可恢复的永久性破坏,而最终将直接影响到库区边坡岩土体的稳定性。文章基于水-岩劣化作用下,对库岸边坡岩体进行三轴压缩试验分析,研究结果能为库岸边坡的力学分析提供参考。

摘要： 基于室内常规三轴压缩试验,结合能量耗散原理,系统研究了质量浓度与围压对胶结充填体力学性能和能量演化特征的影响。结果表明:胶结充填体均经历了微孔隙、裂隙压密阶段(OA)、线弹性变形阶段(AB)、屈服阶段(BC)及应变硬化阶段(CD);充填体的峰值应力随着质量浓度或围压的增加而不断增大,其中一次函数能够很好地表达围压与峰值应力间的关系;充填体的残余应力及弹性模量随着围压的增大基本遵循一次函数和指数函数递增规律,且质量浓度的增加也有利于提高充填体的残余应力及弹性模量;充填体的裂纹分布密度均随着质量浓度或围压的增加而降低,说明增大围压或质量浓度可以增强充填体的抗变形能力;充填体的总能量、弹性应变能及耗散能均与围压、质量浓度呈正相关,并且围压与各能量间的关系符合二次函数模型。

摘要： 以印度尼西亚巴丹托鲁水电站为工程背景,对坝址处凝灰岩分别开展100,200和300°C高温下的三轴压缩试验研究。针对其应力-应变曲线、体积应变特性、破坏及失稳形式展开分析,结合脆性指数分析凝灰岩的脆-延性转化特征,基于Pearson相关系数探讨温度、围压与不同特征参数的相关性。结合应力-应变曲线分析凝灰岩的弹性应变能及耗散能的演变过程,并基于累积耗散能定义损伤变量。研究结果表明:高温及高围压能够提升凝灰岩的延性。凝灰岩破裂面数量随温度升高而增多,不同围压下岩样由脆性张拉破坏向剪切破坏转变,失稳形式由突发型失稳向渐进型失稳过渡。凝灰岩的峰值应力、弹性模量、泊松比、膨胀角、内摩擦角及黏聚力等参数均随温度及围压的变化呈现出一定的变化规律。凝灰岩的能量演化曲线能够较好地反映不同阶段的裂缝发育情况,损伤因子演化曲线具有三阶段特性,与试样突发型失稳的破坏特征一致。

摘要： 为研究非饱和绢云母片岩残积土的三轴压缩特性,利用非饱和三轴蠕变仪,进行了控制基质吸力和净平均应力的压缩试验。试验结果表明:基质吸力相同时,随着净平均应力的增大,压缩变形逐渐变大;在一定范围内,随着基质吸力的增大,绢云母片岩残积土的屈服应力也增大,干密度较大时,屈服应力较大;净平均应力相同时,随着基质吸力的增大,变形逐渐减小。对比两种应力路径下的压缩试验,可以发现到达屈服吸力后,荷载的施加是产生变形的主要原因。

摘要： 煤岩体是一种存在着各种微裂隙、孔隙等的非均质体,地层中的煤岩体绝大多数都处于三向压缩应力状态,因此在三向压缩应力作用下的强度特性是岩体本性的反映[1-2].但实验室条件下的三轴压缩试验通常费时费力,本文采用有限差分软件FLAC3D对煤岩模型进行了三轴压缩数值模拟,分析了煤岩模型破坏时的应力、变形情况,从数值模拟的角度对煤岩三轴压缩加以认识.

摘要： 在1MPa围压下，对不同温度条件下的冻结兰州黄土三轴压缩试验过程进行CT动态扫描获得了由CT数表示的土体损伤量表达式。结果表明：冻结兰州黄土最初在围压作用下，试样沿径向议程方向被压缩，导致试样轴向伸长；低浊冻结度样的弹性变形持续时间长于高温试样，如－2.3°C试样在应变达到0.32%时即开始屈服进入塑性变形，而－7°C试样的屈服应变值达到了1.33%；试样塑性变形阶段持续较长时间，即使样品轴向高精变形达到了20%,试样截面积有了显著增大，但偏应力仍在持续增大；各试样整体操作量基本都在0.1以下，相对于单轴受力状态下试样的损伤度要小得多，故围压对于冻土度试样有“抗损伤”的功效。随着应变与偏应力的增大，操作量也不断增大；对不同温度的试样而言，要产生相同的损伤，低温试样需要的偏应力远比高温试样需要的偏应力大。

摘要： 邓肯·张非线性材料模型是应用最广的土石料基本构模型之一其参数主要通过室内三轴压缩试验获得，目前,土工试验规程关于该模型参数的计算方法还不尽完善.实践表明:模型参数的计算结果与拟舍方案密切相关,没有哪种拟合方案可以做到尽善尽美.以规程方法为依据,以E-B模型K、n参数的计算为主线,提出了一种参数优化计算方法.该方法首先得到5种拟合方案的参数计算结果,以此为依据确定K、n参数的二维矩形区域,然后在该区域内随机搜索与试验结果符合较好的参数点构成有效点集,最后根据有效点集确定优选参数.该方法综合考虑了5种拟合方案的计算结果,得到的优选参数是试验数据的充分体现,与规程方法相比,更具代表性.

摘要： 不排水抗剪强度与初始超固结比OCR的关系可以由三轴压缩状态下的不排水抗剪强度公式所表示。首先根据该公式，可以由不排水抗剪强度试验数据计算土体各点实际的OCR，并得到土体各点OCR与其深度的关系式。然后通过将OCR与深度的关系式引入到UH模型有限元程序中，使得UH模型有限元程序能够考虑OCR随深度的变化，从而能够合理考虑土体实际的超固结比。最后应用UH模型的有限元程序分别对考虑OCR随深度变化和OCR为1的不排水地基进行了数值分析，并对两种情况下的载荷-沉降曲线、随时间变化的地基表面沉降、随时间变化的结点剪应变、体应变和孔压曲线作了比较，分析可知：采用OCR随深度变化的UH模型的有限元程序能够合理考虑地基土体实际的超固结比，在非均质不排水地基的有限元分析中是有必要的。

摘要： 利用北京地铁十号线某段的重塑黏质粉土试样,采用英国GDs的多功能静三轴仪分别进行了固结排水和固结不排水的三轴压缩试验,得到了该种土的应力-应变曲线,并给出了土的抗剪强度指标与模型参数。基于通用有限元软件ABAQUS使用Mohr-Coulomb模型、Druke-Prager模型和修正剑桥模型模拟了土样三轴试验的破坏过程,分析了剪胀特性对土样破坏形式的影响,结果表明修正剑桥模型不能反映土的剪胀特性,而Mohr-Coulomb模型、Druker-Prager模型则过大地考虑了土的剪胀特性;考虑剪胀性的模型汁算崮结排水情况易出现剪切带,而不能考虑剪胀性的模型计算崮结不排水情况易出现剪切带。

摘要： 以典型煤与瓦斯突出矿井松藻煤电集团打通一矿7#突出煤层制备的型煤试件为研究对象,利用岛津AG-250伺服材料试验机和自行研制的三轴渗透仪,对不同外界应力条件下含瓦斯突出煤的力学特性进行试验研究.结果表明:瓦斯压力固定的情况下,围压对含瓦斯煤的力学特性起到强化和改善的作用.随着围压的增加,突出煤样的三轴抗压强度、弹性模量和峰值应变均呈线性单调增加;围压大小一定情况下,瓦斯压力对含瓦斯煤的力学特性起到弱化的作用.随着瓦斯压力的增加,突出煤样的三轴抗压强度和弹性模量分别呈线性和对函数形式单调递减,而峰值应变则呈线性单调增加;有效应力对含瓦斯突出煤的力学性质具有强化和改善的作用,随着有效应力的增加,含瓦斯突出煤的弹性模量、三轴抗压强度和峰值应变均单调增加.研究成果对采动影响下煤层瓦斯抽放和煤与瓦斯突出防治及预测具有重要意义。

摘要： 为模拟一般地下节理岩体开挖加卸荷效应,进行含天然节理灰岩试样的加轴压、卸围压应力控制试验及常规三轴压缩试验,得到2种试验条件下的全应力-应变曲线.对试验后的岩样破坏特征、强度和变形特性的分析结果表明:无论是常规三轴压缩还是加轴压卸围压试验,其破坏均有沿节理面和穿切节理面2种方式.常规三轴压缩表明,当节理面与最大主应力夹角＜40°时,岩样为穿切节理面破坏,当夹角＞40°时,岩样为沿节理面破坏.对加、卸荷试验而言,2类破坏看不出与夹角的关系.加、卸荷试验沿节理面破坏试样的峰值强度、残余强度都明显低于穿切节理面破坏试样的峰值强度和残余强度.加、卸荷破坏试验中,沿节理面破坏试样没有明显的屈服阶段,峰值强度后强度迅速降低,没有出现三轴压缩破坏中的屈服和强度提高过程.

摘要： 为探求岩石加载方式与能量演化之间存在的规律,对岩石的破裂过程进行模拟研究,通过提出一种量化岩石能量损伤的新参数———岩石能量损伤参数D,利用FLAC3D的二次开发,对岩石破碎过程中各部分可释放弹性能、耗散能和总能量进行分析.研究表明,岩样破裂所需能量随着围压的增大成上凹增长曲线;岩石能量损伤参数D达到阈值时,岩石开始发生破坏,该阈值与围压的大小没有相关性.研究成果对进一步分析能量与岩石破坏强度的关系具有参考意义.

摘要： 为探求岩石加载方式与能量演化之间存在的规律,对岩石的破裂过程进行模拟研究,通过提出一种量化岩石能量损伤的新参数———岩石能量损伤参数D,利用FLAC3D的二次开发,对岩石破碎过程中各部分可释放弹性能、耗散能和总能量进行分析.研究表明,岩样破裂所需能量随着围压的增大成上凹增长曲线;岩石能量损伤参数D达到阈值时,岩石开始发生破坏,该阈值与围压的大小没有相关性.研究成果对进一步分析能量与岩石破坏强度的关系具有参考意义.

摘要： 为探求岩石加载方式与能量演化之间存在的规律,对岩石的破裂过程进行模拟研究,通过提出一种量化岩石能量损伤的新参数———岩石能量损伤参数D,利用FLAC3D的二次开发,对岩石破碎过程中各部分可释放弹性能、耗散能和总能量进行分析.研究表明,岩样破裂所需能量随着围压的增大成上凹增长曲线;岩石能量损伤参数D达到阈值时,岩石开始发生破坏,该阈值与围压的大小没有相关性.研究成果对进一步分析能量与岩石破坏强度的关系具有参考意义.

摘要： 本发明涉及一种用于压缩机的驱动轴(100)，包括：直的第一部分(110)，其具有第一纵向轴线(X1)；直的第二部分(120)，其具有第二纵向轴线(X2)；形成在所述第一部分(110)和第二部分(120)之间的弱化区(130，130A)，其中所述驱动轴(100)在所述弱化区(130，130A)处弯曲使得在所述第一纵向轴线(X1)和所述第二纵向轴线(X2)之间形成角度β。本发明还涉及一种包括上述驱动轴的压缩机和一种驱动轴的弯曲方法。利用本发明，能够更容易和更准确地控制驱动轴的弯曲形状和/或弯曲变形量。

摘要： 本发明涉及一种用于在单轴或三轴压缩试验时测量试样横向变形的卡圈(1)。根据本发明，所述卡圈由金属环(2)或由复合材料制成的环形成，它能夹住所述试样，它是打开的，并且它的自由端以距离Δ被隔开，所述卡圈还提供用于直接或间接测量所述环(2)的自由端(3)的间距Δ的装置(5)，它由线性变化差动变压器类型的传感器(6)构成。本发明也涉及一种用于能与所述卡圈配合操作的试样的保护套。

摘要： 本发明公开了一种岩石气体三轴/裸三轴压缩试验装置、系统及方法，属于岩石力学试验技术领域。该试验装置包括：容器，容器内设置有容腔，用于放置岩心试样，容器的上端分别设置有第一通孔和第二通孔，第一通孔用于穿设为岩心试样加载轴向压力的压头，第二通孔用于向容腔内注入气体，以利用气体对岩心试样施加围压，容器的侧壁下端设置有第三通孔，第三通孔用于连通容腔与三轴室，以实现容腔与三轴室内压力传递及平衡。应用时，将试验装置安装于三轴室内，通过三轴室的进出气口以及连通管给容器充气，能够较准确地模拟高压气体施加于盐穴岩壁的近场围压，实现岩石气体三轴/裸三轴压缩试验。

摘要： 发明提供一种可在三轴压缩试验机上使用的岩石三轴拉压试验装置及其使用方法。该装置包括框架Ⅰ、框架Ⅱ、连接板、拉头Ⅰ、拉头Ⅱ和底板。框架Ⅱ可竖向移动，同时将试验机竖向压力转化为试样的竖向拉应力。试验过程中，将试样与拉头采用强力胶粘贴并采用热缩管包裹。然后施加围压和竖向拉力，试样破坏后立即关闭试验系统。试样围压由试验机围压加载系统提供，竖向拉力由试验机竖向加载系统提供。该装置测试结果准确、试验成本低，能够进行任意围压作用下的岩石拉伸试验，具有广阔的应用前景。

摘要： 本发明涉及一种用于在单轴或三轴压缩试验时测量试样横向变形的卡圈(1)。根据本发明，所述卡圈(1)由金属环(2)或由复合材料制成的环形成，它能围住所述试样，它是打开的，并且它的自由端(3)以距离Δ被隔开，所述卡圈还提供用于直接或间接测量所述环(2)的自由端(3)的间距Δ的装置(5)，它由至少一个应力计(6)形成。

摘要： 本发明涉及一种用于在单轴或三轴压缩试验时测量试样横向变形的卡圈(1)。根据本发明，所述卡圈由金属环(2)或由复合材料制成的环形成，它能夹住所述试样，它是打开的，并且它的自由端以距离Δ被隔开，所述卡圈还提供用于直接或间接测量所述环(2)的自由端(3)的间距Δ的装置(5)，它由线性变化差动变压器类型的传感器(6)构成。本发明也涉及一种用于能与所述卡圈配合操作的试样的保护套。

摘要： 本发明公开了一种岩石气体三轴/裸三轴压缩试验装置、系统及方法，属于岩石力学试验技术领域。该试验装置包括：容器，容器内设置有容腔，用于放置岩心试样，容器的上端分别设置有第一通孔和第二通孔，第一通孔用于穿设为岩心试样加载轴向压力的压头，第二通孔用于向容腔内注入气体，以利用气体对岩心试样施加围压，容器的侧壁下端设置有第三通孔，第三通孔用于连通容腔与三轴室，以实现容腔与三轴室内压力传递及平衡。应用时，将试验装置安装于三轴室内，通过三轴室的进出气口以及连通管给容器充气，能够较准确地模拟高压气体施加于盐穴岩壁的近场围压，实现岩石气体三轴/裸三轴压缩试验。

摘要： 发明提供一种可在三轴压缩试验机上使用的岩石三轴拉压试验装置及其使用方法。该装置包括框架Ⅰ、框架Ⅱ、连接板、拉头Ⅰ、拉头Ⅱ和底板。框架Ⅱ可竖向移动，同时将试验机竖向压力转化为试样的竖向拉应力。试验过程中，将试样与拉头采用强力胶粘贴并采用热缩管包裹。然后施加围压和竖向拉力，试样破坏后立即关闭试验系统。试样围压由试验机围压加载系统提供，竖向拉力由试验机竖向加载系统提供。该装置测试结果准确、试验成本低，能够进行任意围压作用下的岩石拉伸试验，具有广阔的应用前景。

摘要： 本发明涉及制备泊松比为‑0.5至0.3的泡沫(FA)的方法，该方法包括以下步骤：提供根据DIN EN 29053测定的流动阻力为3000至8000Pas/m2的泡沫(F1)，并使泡沫(F1)进行包括三轴压缩的热成型，其中泡沫(F1)在步骤(ii)之前不成网状。本发明还涉及根据所述方法获得或可获得的泡沫，以及所述泡沫的用途，其用作例如能量吸收设备，优选用于防护用具、家具、垫子；用于具有改善的冲洗性能的清洁设备；用于鞋底；或用作提供密封、绝缘或锚定的材料，例如用于耳机、耳塞或销子；或用作声学材料。

摘要： 本实用新型公开了一种三轴压缩试验仪的轴压系统，它包括轴向加载框架、上压件、驱动电机、传动减速机构、螺纹顶杆、螺纹套移动杆和压力传感器，所述轴向加载框架包括立柱和横梁，所述上压件固定在横梁下侧，所述驱动电机与传动减速机构传动连接，所述螺纹顶杆与传动减速机构传动连接，所述螺纹套移动杆的内孔周面设有与螺纹顶杆匹配的螺纹，所述螺纹顶杆伸入螺纹套移动杆的内孔、并与螺纹套移动杆螺纹连接，所述压力传感器固定在上压件上，所述横梁上设有水平仪。上述结构，能确保轴向压力与水平面垂直，提高试验数据的准确性。