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公开(公告)号：CN113408103B
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN202110557607.X
申请日：2021-05-21
申请人： 中南大学
IPC分类号： G06F30/20 , G16C10/00 , G16C60/00 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种基于扰动状态概念的结构面剪切本构模型的构建方法，其包括如下步骤：基于扰动状态概念理论，定义扰动函数DF，建立RI响应及FA响应相对于观测响应的贡献；结合典型结构面剪切变形本构关系，分别获取初始响应及临界响应；通过剪切试验观测量表征扰动函数DF，建立基于扰动状态概念的结构面剪切变形本构模型；确定基于扰动状态概念的结构面剪切变形本构模型中的DSC参数；将结构面剪切试验数据代入基于扰动状态概念的结构面剪切本构模型中，验证得到的结构面剪切本构模型能够准确模拟结果面剪切变形行为。本发明通过采用扰动状态概念理论，建立节理剪切本构模型，模拟各剪切变形阶段的非线性特性，提升模型的实用性。
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公开(公告)号：CN114036714A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111142867.7
申请日：2021-09-28
申请人： 中南大学
IPC分类号： G06F30/20 , G06F113/26 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种考虑裂隙闭合的冻融岩石复合损伤分段模型的构建方法，其包括如下步骤：获取轴向应力‑轴向应变曲线及其裂隙闭合点，并以裂隙闭合点为分界点将曲线分为两段；构建裂隙闭合前的冻融岩石本构关系；将曲线各点的横坐标变换为ε1‑ε0；获取耦合之后的损伤变量；构建裂隙闭合后的冻融岩石本构关系；构建考虑裂隙闭合的冻融岩石复合损伤分段模型。本发明通过将冻融岩石轴向应力‑轴向应变曲线以裂隙闭合点为分界点分为两段曲线，进而分别构建出裂隙闭合前的冻融岩石本构关系及裂隙闭合后的冻融岩石本构关系，从而得到考虑裂隙闭合非线性特征的冻融岩石复合损伤分段模型，有效提高冻融岩石复合损伤统计本构关系的预测准确性。
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公开(公告)号：CN110987661B
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN201911165946.2
申请日：2019-11-25
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种改进Harris分布的结构面剪切损伤本构模型的方法，本发明模型能够反映岩石结构面的剪切应力‑剪切位移关系；特别是对线弹性阶段、峰前软化阶段、峰后软化阶段和残余剪切应力阶段的描述更为合理。本发明所提出的模型参数可以用数学方法确定，具有明确的物理意义，精度和严谨性更胜拟合方法；通过与试验数据和与以往模型的比较，本文提出的模型能够准确地反映结构面剪切应力‑剪切位移曲线的变化趋势，对曲线的描述更为完备，体现了模型的优越性和适用性。
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公开(公告)号：CN110274835B
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN201910628858.5
申请日：2019-07-12
申请人： 中南大学
IPC分类号： G01N3/28
摘要： 本发明公开了一种改进Burgers岩石剪切蠕变模型的方法，包括以下步骤：S1、针对蠕变状态下岩石抗剪强度的时间差异性，构建一个由一个塑性元件和一个粘性元件并联而成描述岩石加速蠕变阶段力学特性的非线性元件；S2、采用广泛适用于流变领域的Kachanov定律，描述岩石加速蠕变阶段时效损伤函数D(t)；S3、基于时效损伤函数D(t)，确定抗剪强度τd的具体表达式τd(t)；S4、将残余强度τr引入抗剪强度函数τd(t)，构建考虑残余强度的修正抗剪强度函数τd(t)；S5、将修正抗剪强度函数τd(t)代入步骤S1的非线性元件中，确定元件本构方程γ(t)；S6、将元件本构方程γ(t)引入经典Burgers模型本构方程，获得精准反映全蠕变过程力学行为的改进Burgers模型本构方程γB(t)。
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公开(公告)号：CN109902444B
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN201910250732.9
申请日：2019-03-29
申请人： 中南大学
IPC分类号： G06F30/20
摘要： 本发明公开了一种预测翼裂纹扩展轨迹的方法，属于岩体力学分析领域，本发明首先通过理论计算，并结合试验结果修正，得到不同裂隙倾角的张开裂隙在压剪状态下的尖端裂纹起裂角；接下来以裂隙倾角和裂纹起裂角的关系为基础，确定初始裂隙在微段内的翼裂纹扩展轨迹，然后将两条翼裂纹的端点连接，构成一条新的裂隙，即为等效裂隙；以等效裂隙为初始裂隙，继续确定下一个微段的扩展，以此类推，得到翼裂纹的扩展轨迹。本发明的预测结果与试验结果吻合较好，与传统的力学计算确定裂纹的扩展轨迹相比，本发明提供的方法能方便的得到翼裂纹扩展轨迹，方法简单，易于理解，便于操作。
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公开(公告)号：CN111537360A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010492795.8
申请日：2020-06-03
申请人： 中南大学 , 云南犀鸟科技有限公司
摘要： 本发明公开了一种岩石双轴压缩试验装置，包括底板，底板的上侧壁固定安装有固定框和固定板，固定板的上侧壁固定安装有支撑板，支撑板的上侧壁滑动装配有活动框，活动框的内侧壁下侧固定安装有支撑块，固定框的内腔左侧壁固定安装有侧向支撑块，固定框的内腔下侧壁装配有第一活塞，固定框的内腔右侧壁装配有第二活塞，侧向支撑块的右侧壁与第一活塞的下侧壁、第二活塞的左侧壁均固定安装有固定块，活动框的内腔前后侧壁对称固定安装有海绵块，本发明利用活动框能够有效将岩石样品进行移动，并控制其处于适合位置，令侧向支撑块、第一活塞及第二活塞处能够作用于岩石表面的中心处，增加试验的准确性。
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公开(公告)号：CN110987662A
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN201911167205.8
申请日：2019-11-25
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开一种考虑冻融循环损伤的节理剪切强度的确定方法，针对寒区岩体节理的复杂性，本发明方法深入分析了节理连通率与剪切强度的关系，基于室内试验提出了剪切强度参数随节理连通率变化的计算公式，便于精确计算复杂节理的剪切强度。本发明基于节理试样的冻融试验和直剪试验，建立的剪切强度参数损伤演化模型，进一步推导出改进的剪切强度计算公式，此计算公式同时考虑了冻融循环的损伤累积和节理连通率的影响，可深入分析冻融循环与节理连通率耦合作用对剪切强度参数的劣化特性，根据后续试验结果，得出改进计算公式的计算结果与实验数据较高的吻合程度，表明了改进准则的合理性。
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公开(公告)号：CN110987661A
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN201911165946.2
申请日：2019-11-25
申请人： 中南大学
摘要： 本发明公开了一种改进Harris分布的结构面剪切损伤本构模型的方法，本发明模型能够反映岩石结构面的剪切应力-剪切位移关系；特别是对线弹性阶段、峰前软化阶段、峰后软化阶段和残余剪切应力阶段的描述更为合理。本发明所提出的模型参数可以用数学方法确定，具有明确的物理意义，精度和严谨性更胜拟合方法；通过与试验数据和与以往模型的比较，本文提出的模型能够准确地反映结构面剪切应力-剪切位移曲线的变化趋势，对曲线的描述更为完备，体现了模型的优越性和适用性。
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公开(公告)号：CN110135113A
公开(公告)日：2019-08-16
申请号：CN201910486492.2
申请日：2019-06-05
申请人： 中南大学
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明公开了一种考虑尺寸效应的岩石结构面损伤统计本构模型的构建方法，先将结构面简化为等效薄层，根据薄层中损伤细观微元体的数目和细观微元体的总数确定损伤变量；其次得到细观单元体的破坏概率密度函数；然后确立合理的损伤起始阶段，模拟结构面受荷情况，得到剪切作用下结构面的统计损伤本构模型；接着根据剪切过程中受力平衡，确立名义剪应力、未损伤微元体承担的有效剪切应力、损伤微元体承担的剪切应力之间的关系，得到剪切变形过程结构面的损伤演化模型和结构面剪切变形损伤本构模型；再确定所述结构面剪切变形损伤本构模型参数m、u0，基于参数与尺寸之间的非线性关系，建立一个考虑尺寸效应的结构面剪切本构模型；最后验证正确性。
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公开(公告)号：CN103016027B
公开(公告)日：2015-05-20
申请号：CN201310020712.5
申请日：2013-01-21
申请人： 中南大学
摘要： 发明公开了自钻式钢钎、钢管或钎杆棚掘进方法，涉及隧道或巷道掘进技术领域，具体为隧道或巷道超前支护中的一种自钻式钢钎、钢管或钎杆棚方法，解决普通管棚法在软弱破碎岩层、断层带、遇水泥化岩层或塌方区施工中存在的不足。包括如下施工步骤：前期准备工作、自钻钢钎、钢管或钎杆作业、钢拱架安装、隧道或巷道掘进施工、二次支护。本发明采用自钻式钢钎、钢管或钎杆棚对工作面前方不良地质体能起到有效的超前支护作用，确保施工隧道或巷道成型、施工速度以及超前支护的可靠性。本发明不仅能够解决特别复杂岩体超前支护问题，而且该方法应用范围广、操作简单、占用设备少、效率高、安全性高。
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