岩石扩容过程中的体积应变与超声横波速度

通过对三轴实验中岩石体积应变与横波速度的分析,揭示了在各种试验环境中岩样的抗压强度大于体积应变最大值点的差应力,而体积应变最大值点的差应力大于横波速度最大值点的差应力,说明抗压强度前岩石扩容现象是肯定存在的.试验结果表明:不论应力应变曲线上的直线部分是否明显,都可以用检测横波速度最大值的办法确定岩石的应力门槛值;并建议对求岩石泊松比的常规方法有必要进行重新调整.     

岩石扩容与超声波横波速率关系研究

通过超声波对单轴压缩试验中岩石扩容现象的测试,分析了超声横波在不同岩石压缩过程中的传播情况。利用超声横波的特性测出岩石在压缩的不同阶段的微裂纹发展情况和体积变化情况,进一步证明了不同岩石在单轴压缩过程中扩容的时间和程度存在差异:超声横波在各岩样中到达最大速率的时间在灰岩中较晚;超声横波的传播速率在玄武岩中传播较快,灰岩中次之,在砂岩中最慢;超声横波在不同岩石中传播时速率的变化幅度以及压缩各阶段传播速率变化幅度受轴向应力应变的影响而有不同。     

岩块超声横波速度高精度测试方法试验研究

通过不同振动特性和直径的纵横波换能器,利用3种超声波速度测试方法对不同内部结构的大样品进行测试精度研究。试验结果表明:大块岩石横波速度的超声测试精度会受到岩石内部结构和测试方法的影响;垂直透射法可以获得较高测试精度的横波速度,剪切横波也可以得到岩石的非均质性和各向异性程度的信息;间接测试法只能用横波换能器才可以进行横波速度测试,测试到的是岩石横波的平均速度,受岩石内部结构和换能器振动特征的影响,间接法的测试精度会有较大的误差,选用合适的频率和小直径换能器,并增大发射能量可以提高间接法的横波速度测试精度。     

破裂岩石力学性态的模拟研究

本文根据三轴压缩模拟试验结果,探讨了围压对破裂状态岩石的残余强度和弹模的影响,岩石处于完整状态与破裂状态时的粘结力和内摩擦角、岩石在不同破裂状态下的弹模变化情况,并提出了一种与模型材料相似的天然岩石处于破裂状态时的力学模型。     

岩石变形破裂红外与微波辐射变化特征对比研究

利用实验的方法对岩石单轴压缩过程中红外辐射、微波辐射、应变进行了联合测试.实验结果表明,红外与微波辐射的变化特征随应力的阶段性发展,二者呈现不同的阶段性变化规律与破裂前兆特征.红外辐射呈现初始阶段变化很小、弹性阶段缓慢增加、塑性阶段快速增加以及临破裂前回落的变化特征;而微波辐射呈现初始阶段微降、弹性阶段上升、塑性阶段下降以及临破裂前上升的变化特征.红外与微波在岩石破裂前均出现早期和晚期前兆,但前兆规律不同,异常变化形式正好相反.两种手段结合可以更好地监测岩石的应力与灾变现象.     

岩石损伤破裂过程与声发射特性耦合规律实验研究

采用MTS岩石力学试验系统和PAC公司SAMOS声发射监测系统,开展了灰岩、大理岩试样单轴受压破坏过程声发射特性试验,研究了岩石受力、变形过程中,声发射事件时间序列、空间分布、能量和b值等声发射参数特征,分析了岩样损伤破裂不同阶段与声发射参数的内在联系与特征规律.研究表明,岩石试件宏观破坏前,岩石中的裂纹处于非稳定扩展阶段,声发射事件急剧增加,达到弹性变形阶段的5～8倍,并逐渐向破裂面集中,弹性能加速释放,声发射累积能量急剧增加,为弹性变形阶段的103倍;声发射事件的振幅明显增加,可达弹性变形阶段的10倍;声发射波形峰值前的延续时间相对较短,频谱分散,出现多峰现象;通过对岩样的声发射源定位,有效采集到微损伤“积聚区”,该区域的微损伤密度明显大于试样其它区域;随着岩样中微裂纹的局部扩展、贯通直至岩样破坏,b值和M值发生显著变化,岩样破坏前b值急剧减小,声发射事件震级明显增大.     

岩石热断裂破坏特性研究

岩石的热膨胀是不可逆的,会受加热历史的影响,加热时的特性和冷却后的特性差异较大. 本文研究了温度载荷作用下岩石材料在压缩和拉伸时的热断裂破坏过程,分析了岩石热断裂破坏的宏观力学特性,探讨了岩石宏观热破坏作用机理. 根据岩石热破坏机理与岩石强度准则,计算了试件在各温度作用下受压和受拉破坏时产生的最大应力. 计算结果能较好地与实验结果吻合.     

应力波和电磁波在岩体中相互耦合的研究

作者基于地壳中的众多岩石是具有压电晶体结构的物质这一事实,从波动观点出发,采用长波近似,首次提出了应力波和电磁波在岩体中同时存在相互耦合的理论,阐明了应力波和电磁波的耦合机制,给出了P波、S波和表面波与所耦合的电磁波间的定量关系,所得结果能较好地对地震和岩石动力破碎过程中的一些声电光现象给予比较满意的解释。     

复杂应力状态下岩石弹性波传播特性的研究

本文以探讨地下岩体处于三向不同应力状态下其内部弹性波的传播规律为目的,研究了两种不同致密程度的岩石(沙岩、灰岩),在单轴压力和三轴不同压力下,弹性波的传播特性和波速与应力的关系。结果表明,不同应力状态下岩石的弹性波速随应力的变化阶段与应变随应力的变化阶段大致相同,可分为三个变化阶段;对于处于弹性应力状态下的岩石,应力与弹性波速的关系可用不同的依赖系数线性表示。同时,对用弹性波法确定岩体地应力及水平构造应力进行了探讨。     

论应力波幅值和延续时间对破岩效果的影响

本文通过对应力波加载岩样的理论分析和实验研究,指出:岩石吸能存在有一临界入射应力值,当入射应力小于该值时,即使应力波延续时间最长,岩石也难于破碎;当入射应力大得足以在单次冲击下破碎岩石时,每一入射应力下均存在有一与之相对应的临界应力波延续时间;应力幅值为岩石破碎强度的1.33～2倍时,对应的岩石吸能最大,但最大的岩石吸能也只有入射能的40％～50％。     

弹性波速度与碳酸盐岩白云岩化程度的考察和研究

根据Ｂｅｒｒｙｍａｎ散射模型及弹性波理论，计算了纵、横波速度与复合介质密度、白云石（或方解石）含量的关系。并且对１７０余块碳酸盐岩样品的纵波速度与方解石、白云石含量及泥质含量的关系进行了实验考察。研究认为，孔隙度是影响纵波速度的最主要的因素；泥质含量比孔隙度对纵、横波速度的影响小．但泥质含量要比方解石或白云石对纵、横波的影响大得多，理论考察和实验研究的结果一致。     

地应力超声波检测的多元非线性模拟

本文建立了地应力超声波检测的多元非线性计算模型，通过对声波检测参数的计算机模拟，得到地应力声波椭球面方程，从而确定原岩应力状态。     

缓倾斜煤层底板采动破坏深度与回采参数关系的研究

本文根据四个不同回采参数试采面的钻孔注(放)水试验资料,研究了每个采面底板采动破坏深度和强度,分析了采面斜长、采高与底板采动破坏深度的关系,查明厚煤层分层开采时,底板破坏程度主要取决于第一分层,为改革采煤方法安全带压开采提供了依据。     

二维氢原子和二维谐振子能级波函数间的联系

二维氢原子和二维谐振子能级、波函数的求解,归结为解两个完全不同的定态薛定谔方程.本文从二维谐振子的径向方程出发,作适当的变换,得到二维氢原子的径向方程.由二维氢原子的能级和波函数导出二维谐振子的能级和波函数.     

大面积薄栅MOSFET的V_T与D_(OX)的关系研究

本文研究了大面积薄栅M OSFET的阈值电压与栅氧化层厚度的关系。实验结果表明,在薄栅情形(d_(ox)=135～312 )中,阈值电压随着栅氧化层厚度的减少而下降;阈值电压的一维模型仍然适用于大面积薄栅MOSFET。     

酸压产能与潜山储层地质特征关系研究

以塔里木轮南地区潜山油藏为例,综合分析了碳酸盐岩储层岩性、物性、构造、溶蚀等地质特征与酸压产能之间的关系。研究表明：（1）岩石类型是控制油气产能的基本因素,岩溶类型及发育程度为主要因素。一间房组及鹰山组发育各类砂屑颗粒石灰岩,其原生孔隙发育,有利于岩溶作用发生,酸压效果好的储层均位于该层位内。（2）储层类型及裂缝发育程度是控制油气产能的关键因素,储层类型对酸压效果产能影响大小依次为洞穴型、裂缝－孔洞型、裂缝型。（3）古潜山不同岩性层位展布和不同岩溶地貌单元直接影响高产油气层段的纵向分布。高产井段距古潜山顶面的深度范围变化比较大,不同地区的分布深度不同,但主要分布在200m范围内,尤其是100m范围内;古潜山纵向深度对储层质量的控制仍受控于岩石类型和岩溶相带的分布。