王学滨
- 作品数：285 被引量：1,155H指数：21
- 供职机构：辽宁工程技术大学力学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划辽宁省高等学校优秀人才支持计划更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程天文地球理学更多>>
- 三点弯梁开裂过程及尺寸效应的连续-非连续方法模拟被引量：5
- 2018年
- 本文利用自主开发的一种适于模拟准脆性材料(岩石、混凝土等)变形、开裂、接触、摩擦及转动的连续-非连续方法(该方法借鉴了拉格朗日元法、变形体离散元法及虚拟裂缝模型的有关原理),通过在梁跨中预设允许分离节点,开展了位移控制加载条件下三点弯梁开裂过程及尺寸效应的数值模拟研究。研究发现,随着加载点位移的增加,梁跨中的节点不断分离,裂缝不断发展,最大主应力始终集中于裂缝尖端附近;随着裂缝的张开,裂缝两侧发生卸载。梁的跨高比越大,梁的载荷峰值越小,梁的载荷-位移曲线的峰前和峰后部分越平缓。梁的高度越大,储存的应变能越高,梁的开裂越迅速,这可解释煤矿中采掘活动引起的巨厚砾岩层的开裂和运动诱发的冲击地压现象。
- 王学滨王学滨郭翔祝铭泽
- 关键词：开裂尺寸效应冲击地压
- 断层-围岩系统的形成过程及快速回跳数值模拟被引量：4
- 2006年
- 采用 FLAC 模拟了断层-围岩系统的形成过程及位移的分布规律．计算中采用了莫尔-库仑与拉破坏复合的破坏准则,峰后岩石本构关系为线性应变软化．两条断层带(或剪切带)汇交时系统形成,之后其承载能力下降．在断层带左侧,由于在系统承载能力降低的过程中,弹性应变的快速恢复,出现了快速回跳现象(系统失稳)．在断层带之外,位移分布是均匀的．在断层带位置, 存在较大的位移梯度．系统承载能力越低,位移梯度越大．远离加载端的区域先回跳,然后回跳区域逐渐扩大,向加载端传播,直到整个系统都回跳．上述过程持续的时间步数较少,说明了系统失稳的突发性．系统整体回跳发生于应变软化阶段．
- 王学滨
- 关键词：岩石力学承载能力
- 一种模拟巷道开挖诱发围岩分区破裂化的装置及方法
- 本发明为一种模拟巷道开挖诱发围岩分区破裂化的装置及方法，属于岩石力学、采矿工程、煤矿安全生产、光测力学等领域。其装置由巷道开挖系统、围岩侧压加载系统和光学观测系统。巷道开挖系统由预先充填于巷道内的散体、含孔洞的推进头、液...
- 王学滨张楠马冰杜亚志冯威武
- 文献传递
- 简单剪切条件下岩石剪切带主应变轴偏转角理论研究被引量：1
- 2022年
- 主应变轴偏转是塑性剪切变形的一种结果.同时,主应变轴偏转又会在一定程度上影响变形,从而可能对灾害孕育及发生产生某种影响.因此,正确认识主应变轴偏转角的范围及演变规律对于一些灾害的机理分析及预防可能具有重要的意义.本文在小变形条件下,基于梯度塑性理论的水平剪切带位移公式,并考虑到已有的主应变方向和主应变轴偏转角之间的联系,推导了简单剪切条件下含应变梯度岩石剪切带主应变轴偏转角公式.得到了下列结果,对于左旋剪切带,主应变轴偏转角等于剪切带倾角与45°之差;对于右旋剪切带,主应变轴偏转角等于45°与剪切带倾角之差.基于梯度塑性理论和仿射变换,制作了简单剪切条件下含应变梯度的虚拟剪切带.采用数字图像相关方法对虚拟剪切带主应变轴偏转角进行了测量,获得了虚拟剪切带中心的主应变轴偏转角随虚拟剪切带倾角的演变规律和过虚拟剪切带中心且垂直于虚拟剪切带测线上主应变轴偏转角分布,通过与理论解对比,验证了数字图像相关方法的主应变轴偏转角的正确性.
- 曹思雯王学滨董伟张博闻
- 关键词：剪切带倾角数字图像相关方法梯度塑性理论
- 开采与均布载荷条件下无粘结双层叠梁变形-开裂-垮落的数值模拟被引量：4
- 2018年
- 采用已开发的拉格朗日元方法、变形体离散元方法及虚拟裂纹模型耦合的连续-非连续方法,开展了开采及均布载荷条件下无粘结双层叠梁变形-开裂-垮落的数值模拟研究,研究了开采间隔(可比拟开采速度)、均布载荷(可比拟开采深度)及单梁叠放顺序的影响。叠梁由上软下硬或上硬下软两单梁构成。研究发现:随着开采间隔的增加,叠梁的位移值先增加后基本不变,首次开裂对应的开采距离减小,开裂位置增多,但增速变慢;随着均布载荷的增加,在开采过程中,叠梁先后呈现出弹性变形、开裂及垮落,离层变得不明显,叠梁的位移值增大,但不超过采高,首次开裂对应的开采距离减小,开裂位置有增多的趋势。当均布载荷较小时,上硬下软叠梁的开裂位置多于上软下硬叠梁的;但当均布载荷较大时,二者大小不确定,这反映了叠梁开裂后岩块之间复杂的相互作用。当均布载荷较大时,单梁叠放顺序的影响变小。
- 王学滨王学滨侯文腾芦伟男
- 关键词：无粘结均布载荷采动离层开裂垮落
- 一种前后表面平行物体内部应变率场的光学测量方法
- 一种前后表面平行物体内部应变率场的光学测量方法，首先利用数字图像相关方法获得受载的前后表面平行物体前后表面测点的速度场；其次将前后表面平行物体剖分成无间隙、无重叠、成行成列的以测点为顶点的体素长方体，将各体素长方体简化为...
- 王学滨马冰冯威武白雪元齐大雷武其奡李阳
- 文献传递
- 基于梯度塑性理论的岩样峰后变形特征研究被引量：20
- 2004年
- 提出了单轴压缩的岩样在受到剪切破坏条件下的全部变形特征,即轴向、侧向、环向、体积应变及峰后泊松比的解析式。弹性应变采用虎克定律描述;塑性应变依赖于局部化带尺寸,由梯度塑性理论确定。在弹性及应变软化阶段,由于分别采用了线弹性及线性应变软化的本构关系,轴向应力-轴向应变曲线、轴向应力-侧向应变曲线、轴向应力-体积应变曲线及轴向应变-体积应变曲线都具有双线性特征。然而,在软化阶段,轴向应力-峰后泊松比曲线却是非线性的;峰后泊松比是变化的,可能超过0.5,这与泊松比不同。由轴向应变及侧向应变计算得到的体积应变依赖于试样的几何尺寸,因此,在软化阶段,轴向应力-体积应变曲线的斜率并非材料本构参数。以往的力学模型很难采用解析式描述全部变形特征,这充分体现了这里所采用力学模型的优越性。
- 王学滨
- 基于加荷和卸荷模型的分区破裂化初步模拟及空间局部化机理被引量：13
- 2012年
- 为了采用数值模拟方法模拟出深部巷道围岩的分区破裂或碎裂化现象,采用了两种三维力学模型,即加荷模型和卸荷模型,在计算中考虑了岩石材料的应变软化非均质性质.在加荷模型中,巷道被一次性开挖之后再进行位移控制加载.在卸荷模型中,当模型已处于静力平衡状态之后,巷道被分步开挖.计算结果表明:在上述两种条件下,在垂直于巷道轴线的平面内,都出现了剪切应变增量的高、低值区相间隔的现象.此外,卸荷模型的结果要比加荷模型的结果更符合实际.分区破裂化现象被认为是由若干呈锥面分布的空间剪切带形成的.
- 王学滨潘一山张智慧
- 关键词：分区破裂化剪切带巷道非均质性
- 位移控制加载、内压及侧压作用下平面应变含孔洞土样应变场观测
- 2019年
- 利用研制的平面应变模型加载及观测系统,研究了位移控制加载条件下含孔洞土样的破坏过程。孔洞内压及侧压由气囊施加。利用数字图像相关方法,获得应变场。通过布置测线的方式,研究了剪切带内外最大剪切应变及主应变轴偏转角的分布及演变规律。得到了下列结果。随着纵向应变的增加,含孔洞土样的最大剪切应变的分布经历由均匀变形向局部化变形的转化过程。对于剪切带外的测点,随着远离孔洞表面,最大剪切应变有增加的趋势,这与剪切带内损伤导致带外弹性应变降低(卸荷)有关。在孔洞表面附近,最大剪切应变变化复杂,这与应变弹性成分的下降与塑性成分的增加的博弈有关。对于剪切带尖端的测点,其和前后测点相比,水平线应变发生突增(剧烈膨胀),垂直线应变的值发生突降(挤压程度剧烈降低),剪切应变的值发生突增(剪切变形剧烈增加),由此导致主应变轴偏转角的值发生突增,达到30°。当纵向应变相同时,侧压或内压的增加对含孔洞土样的纵向应力有增强作用。
- 王学滨王学滨董伟余斌
- 关键词：剪切带数字图像相关方法
- 平面应变状态下岩石剪切带网络数值模拟研究被引量：16
- 2002年
- 研究了围压、端面约束、试件高度及界面特性对剪切带网络形成的影响。首先对影响剪切带网络形成的因素(包括试件高度、围压及温度、试件端部轴向应变大小的计算方法的差异)进行了分析。之后采用FLAC 3D对平面剪切带网络进行了数值模拟,其中摩擦角及内聚力为应变软化。探讨了倾向于出现剪切带网络的若干条件。若端面缚束较强且存在一定的侧压力,试件中部出现多重剪切带。若端面缚束较弱,试件端部易于形成剪切带网络,且随试件高度的增加剪切带条数增加。界面法向和切向刚度越大,剪切带穿越断层并按其固有方向延伸能力越强,剪切带网络格局越明显。获得的数值结果可在实验中找到佐证,并且可以用来解释地震中的一些剪切应变局部化现象。
- 王学滨潘一山丁秀丽盛谦
- 关键词：围压
