含孔隙流体夹杂岩石的等效弹性常数

一般岩石块体中包含若干孔隙,孔隙中含有不同的流体.孔隙和流体对岩块的弹性特性有较大的影响.本文构建了一种"岩石胞元",该胞元由一个孔隙流体夹杂和岩石基体组成.基于Eshelby等效夹杂原理推导出岩石胞元的等效弹性常数张量的表达式.当岩石胞元的孔隙占比与岩块孔隙率相等时,则岩石胞元布满岩块,此时岩块等效弹性常数与岩石胞元的弹性常数相等.当孔隙占比大于岩块孔隙率时,岩石胞元总体积小于岩块体积,岩块等效为岩石胞元和岩石基体的组合体,此时岩块的等效弹性常数为两者弹性常数的体积加权平均值.分析表明,岩石胞元的孔隙占比取值与岩块基体和孔隙流体的特性密切相关,可由试验确定;岩块等效弹性模量随着孔隙率的增大而减小,随着孔隙流体夹杂弹性模量的增大而增大.本文岩块弹性常数估计结果与已有理论和试验结果进行了比较,具有较好的一致性.     

主地应力场中层状岩石当量弹性常数的探讨

本文认为:在一定范围内,层状岩石与一种均匀的、各向同性的、连续的弹性体力学行为相当。层状岩石的这种当量介质的弹性常数可由层状岩石结构中各层岩石的弹性常数及其厚度表出。作为当量分析的一例应用,本文推导出了层状岩石结构的综合侧压系数。     

声弹性法及其应用

本文在论述常用金属材料声弹性法则的基础上,着重介绍了作者用超声法测定螺栓预紧应力、岩石弹性常数、聚氨酯组合梁相当动弹横方面的试验工作与结果.试验结果表明:超声法测岩石弹性常数具有迅速、准确、方便之优点,是量测聚氨酯之类低弹模材料力学性质的理想方法,量测短螺栓预紧应力的精度较高,其量测精度为±9.8MPa.     

用邦德矩阵法推导各向异性介质的弹性常数

弹性波各向异性介质是描述地球内部物质的比较符合实际的一种模型,而其弹性常数的个数是研究地震波传播特性的关键所在。横向各向同性介质（ＴＩ）及裂隙各向异性介质（ＥＤＡ）均高为具无穷次对称轴的介质,在此假设基础上,利用邦德矩阵法能够方便快捷地推导出具有五个相互独立常数的弹性刚度矩阵。     

复合材料三维等效弹性常数的计算

根据层合面上应力和位移的连续性,本文首先讨论了迭层板等效弹性常数的计算。在此基础上,给出了复合材料各组分为正交各向异性材料时,其三维等效弹性常数的计算公式。当复合材料为横观各向同性体时,本文结果与已有计算结果及实验结果相吻合。当复合材料各组分为一般各向异性体时,本文方法亦可用于建立其等效弹性常数的计算公式。     

关于价格弹性函数及其总收入函数的探讨

研究了线性需求函数的弹性和总收入的图形及函数表达式 ,分别对于弹性为线性齐次函数和常数时的需求函数及其总收入进行了具体研究并给出了相应的图形。     

多锥结合壳流固耦合稳态动力响应分析

针对二维弹性波的反演问题，给出了一个同时重建三个弹性常数的层析成像方法，通过选择不同入射方向和偏振态的入射平面波，实现了三个参数的解耦，得到了相应的加权滤波反投影公式，并对一简单算例进行了数值反演模拟．     

任意厚度层合圆板的轴对称弯曲

从三维弹性力学基本方程出发,建立了横观各向同性层合圆板轴对称弯曲问题的状态方程,并给出问题的解析解。此解满足弹性力学全部方程,计及了所有独立的弹性常数,并满足层间连续性条件。     

固体中弹性波衍射层析成像

针对二维弹性波的反演问题，给出了一个同时重建三个弹性常数的层析成像方法，通过选择不同入射方向和偏振态的入射平面波，实现了三个参数的解耦，得到了相应的加权滤波反投影公式，并对一简单算例进行了数值反演模拟。     

用曲线拟合计算粘弹性材料常数

为了便于在动力分析中计算粘弹性阻尼器的非线性反力，文献［１］提出了描述粘弹性材料应力应变关系的公式，公式中有五个待定材料常数。本文分析了用曲线拟合的方法确定这五个常数的原理，导出了曲线拟合的相应公式，文中给出了算例。     

岩石动态与静态弹性参数差别的微观机理

根据对岩石动、静态弹性参数的观测结果及岩石力学与岩石物理学的相关理论 ,对动、静态弹性参数差别的微观机理进行了分析。结果表明 ,动、静态弹性参数存在差别是由于岩石内部存在微裂隙与孔隙流体。在不同应变幅值和频率的动、静态载荷作用下 ,微裂隙与孔隙流体的微观变形特征不同。在静态大应变下 ,沿颗粒边界或裂隙面的摩擦滑动使岩石表观模量减小 ,而声波引起的应变很小 ,不足以引起这种滑动。另外 ,动态载荷下岩石处于“不排水”状态 ,并因“粒间喷流”引起模量频散 ,使得岩石动态模量高于静态模量     

基于各向同性双孔隙度模型的各向异性岩石物理模型及其应用

为对各向异性孔隙介质进行储层参数评价和岩石性质预测，在各向同性双孔隙度（IDP）模型基础上建立了新的各向异性地层的岩石物理模型。新模型综合考虑了岩石速度的各向异性、岩石的泥质含量以及粘土颗粒等矿物在地层中不规则排列的影响，采用差分有效介质理论（DEM）与自适应近似理论（SCA）相结合的方法计算干岩样骨架的弹性模量，用Brown和Korringa模型计算流体驱替参数：现场应用结果表明，各向异性岩石物理模型的散射和测量误差非常小，应用效果明显优于IDP模型。     

地下工程围岩衬砌多介质弹模识别方法

根据地下工程测量的位移，利用Ｌｅｖｅｎｂｅｒｇ－Ｍａｔｑｕａｒｄｔ优化方法，提出了地下工程分区弹模反分析方法，实现了包括围岩和衬砌在内的多介质弹模识别。重点介绍该法的实现原理及有关计算技术。并以算例说明该法的有效性和正确性。     

聚氨酯材料力学参数测定方法

本文对新型材料—聚氨酯材料的力学参数的测试方法进行了讨论.论述了静态量测法、波速法、加速度法、悬臂梁法、超声法的量测方法及原理.通过试验结果的分析比较,得到结论—超声法是量测聚氨酯之类材料力学参数的理想方法.该结论可作其他低弹模材料力学参数测试时参考.     

灰铸铁弹性模量测试方法的研究

本文采用静态拉伸法、动态共振法和动态敲击法，系统地研究了各种不同牌号、 不同规格的灰铸铁试样正弹性模量Ｅ值。选定了动态法的测试系统；认定了动态法计 算弹性模量的数学模型；在系统研究了铸态和加工试样各种影响因素的基础上，确定 了适宜的试样规格；并指出动态共振法、动态敲击法均可较为准确地检测灰铸铁的弹 性模量Ｅ值，其中动态敲击法更为简便易行，值得推广应用，是目前检测灰铸铁Ｅ值 的最佳方法。     

Hashin-Shtrikman弹性模量边界的转换

当孔隙内介质为流体时,用经典的Hashin-Shtrikman弹性模量边界模型估算线弹性各向同性双相孔隙介质整体弹性模量将存在问题。首先基于整体介质与宏观各向同性组分满足的应力和应变组分关系,推导出整体介质弹性矩阵与组分弹性矩阵之间的显式关系,联合其应变关系,定义和分析了对应的两个系数张量,并据此导出了相关场变量位于统一坐标系时整体介质体积模量与剪切模量的关系;然后将经典的Hashin-Shtrikman弹性模量边界模型与上述关系式结合,得到4个新的整体介质弹性模量的估算公式,再与原始的Hashin-Shtrikman弹性模量边界进行了比较,最后针对饱和水纯净砂岩介质进行了试算。结果显示,孔隙介质整体与组分的应力应变、弹性矩阵以及弹性模量之间存在组分加权关系;新的弹性模量表达式计算值在组分弹性模量满足一定条件下位于原始的Hashin-Shtrikman边界内,这在一定程度上弥补了经典Hashin-Shtrikman边界模型对于整体弹性模量特别是孔隙度小于20%时剪切模量估算的不足。     

水化学损伤对岩石弹性模量的影响

在常温常压下,对纯净水静泡、循环以及水溶液循环作用下花岗岩的弹性模量进行了实验。结果表明：水化学作用后岩石的弹性模量出现了不同程度的下降,即水溶液对岩石弹性模量的影响是与水－岩化学作用密切相关的。     

电阻率测井原理在饱和度测量中的应用

针对在实验室条件下测量岩石孔隙内的含水饱和度分布受测量方法和精度的限制,而CT、核磁图像等方法具有实验费用高、不适合频繁使用等特点,比较了电阻率测井原理及实验测量结果,发现在一定浓度范围内,溶液电阻值与离子浓度呈线性关系;油藏条件下,岩石电阻值与探针间距离呈线性关系,岩石内的含水饱和度值可以由测量的岩石电阻值计算得到。研究认为：为提高测量精度,实验前必须进行溶液浓度与电阻值关系和CT图像饱和度值与电阻值关系的两项校正。进行了平板模型的驱替实验,证实了这种方法能清晰反映出不同阶段的平面含水变化情况;相对于其他测量方法而言,该方法具有方便易行、安全等优点而适合实验室条件下使用。     

一种新型自振脉冲喷嘴的设计

根据涡旋运动理论，对自振脉冲射流进行了深入分析，认为由振荡腔喷出的射流为一系列不连续的涡旋。对涡旅的产生和增大的规律进行了描述，根据理论计算和大量的试验数据，设计了一种新型的自振脉冲射流喷嘴，对射流轴心冲击压力进行了测试及冲蚀岩样试验，并与普通自振脉冲喷嘴及锥形喷嘴进行了对比．研究结果表明，这种新型自振脉冲喷嘴可产生很强的压力脉动，并能有效地提高射流的冲蚀破碎能力。     

原始地应力及力学参数的测定

本文根据孔壁应力解除法获得的量测应变,提出了采用最优化方法直接确定岩体的泊松比和原始地应力。实例表明,这样获得的原始地应力更符合实际——对应最小的量测残差。