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中南大学学报(英文版)
中南大学学报(英文版)

黄伯云

月刊

2095-2899

zngdxb@mail.csu.edu.cn

0731-88879765

410083

湖南省长沙市中南大学内

中南大学学报(英文版)/Journal Journal of Central South UniversityCSCDCSTPCD北大核心EISCI
查看更多>>《Journal Central South University of Technology》(即《中南大学学报(英文版)》ISSN 1005-9784,CN43-1231/TD)是国家教育部主管、中南大学主办的以材料、选矿、冶金、化学化工、机电、信息、地质、采矿、土木等专业学科为主的科技期,1994年创刊,双月刊。自2007年第1期起与世界著名德国科技出版集团施普林格(Springer-Verlag)联合出版。本刊已被《科学引文索引》(SCI-E);《EI Compendex》(即EI核心版);《化学文摘》;《金属文摘》;《铝工业文摘》等知名检索刊物收录:
正式出版
收录年代

    基于含圆孔砂岩试样三轴动载压缩试验的分区破裂化现象

    王世鸣王嘉琪熊咸瑞陈正红...
    1311-1324页
    查看更多>>摘要:在深部巷道开挖过程中出现的围岩分区破裂现象引起了广泛关注,然而以岩石试样为研究对象的室内试验对分区破裂现象的研究较少.本文采用霍普金森压杆装置对不同围压下的含圆孔砂岩试样进行三轴压缩试验,试样在冲击破坏后均出现分区破裂现象.对试样进行弹塑性分析,发现在弹塑性边界处存在的最大拉伸应变是径向环形裂纹和分区破裂形成的主要原因.在试样塑性区的圆孔附近存在较大的拉伸应变,导致圆孔附近岩石容易发生剥落;在试样的弹性区,环向应变随着半径的增大而从压应变转换为拉应变,导致试样周边容易出现拉伸裂纹.采用ABAQUS对试验过程进行模拟,模拟结果与试验结果以及理论分析基本一致.相比理论分析,模拟得出的结果更为直观地解释了圆孔附近岩石的剥落现象.

    孔洞砂岩围压霍普金森压杆分区破裂现象弹塑性力学

    玄武岩纤维增强珊瑚骨料混凝土的孔结构相关三轴力学响应及强度准则

    傅强王振华彭刚陈楼...
    1325-1344页
    查看更多>>摘要:本文研究了玄武岩纤维增强珊瑚骨料混凝土(BFCAC)的三轴力学性能,分析了玄武岩纤维(BF)和孔结构对BFCAC三轴力学性能的影响,建立了BFCAC的强度准则.结果表明,BFCAC的峰值偏应力和弹性模量随着围压非线性增加,两者的围压效应随BF掺量的增加而增大.围压和BF掺量的增加均提高了BFCAC的临界应变和延性变形,但较大围压作用弱化了BF对珊瑚骨料混凝土延性变形的影响.BFCAC的泊松比随BF掺量和围压增大分别增大和减小.BF和围压提升了BFCAC的体积收缩变形,降低了其体积膨胀变形.围压一方面使BFCAC由劈裂破坏逐渐转变为剪切破坏和挤压塑性流动破坏,另一方面,围压也提高了BF与珊瑚骨料混凝土基体间的粘结性能.BFCAC破坏时,裂缝均贯穿珊瑚骨料,且在较高围压时,珊瑚骨料发生孔隙坍塌.BFCAC的小孔不具有分形特征,中孔和大孔的分形特征较为明显,且其孔结构分形维数随BF掺量的增加而增大.孔结构分形维数与三轴力学性能的关系表明,BFCAC的三轴力学性能不仅受BF本身的影响,也受BF对CAC孔结构的影响.建立了BFCAC的改进非线性M-C强度准则,不仅能够准确计算BFCAC的三轴强度变化规律,而且能够有效体现BF和孔结构特征对BFCAC三轴强度的影响.

    玄武岩纤维珊瑚骨料混凝土围压效应孔结构分形维数改进M-C强度准则

    基于不同拉伸试验的盐岩拉伸破坏及声发射特征研究

    刘建锋王春萍王璐冉莉娜...
    1345-1358页
    查看更多>>摘要:盐岩的抗拉强度是盐穴储气工程中的一个重要参数,由于直接拉伸试验对试验装置和岩石试件的要求较高,导致其测试难度较大,需要探索一种试验简单、测试准确的方法来获得抗拉强度.为此,本文针对盐岩开展了直接拉伸试验、简化ISRM标准巴西试验、中国标准巴西试验和三点弯曲试验,分析了基于不同试验获得的盐岩抗拉强度及拉伸破坏过程中的声发射(AE)特性.结果表明拉伸试验方法对盐岩抗拉强度以及声发射计数、能量和空间分布特征具有显著影响.对比基于不同试验方法得到的抗拉强度及盐岩拉伸破坏特征发现,三点弯曲试验测定的间接抗拉强度与直接抗拉试验测定的抗拉强度更为接近,因此三点弯曲试验可作为除直接抗拉试验外测定盐岩抗拉强度的较好选择.

    盐岩抗拉强度声发射破坏特征

    聚能射流地应力和延时协同作用下岩体损伤

    孟宁康柏建彪YOO Chung-sik陈勇...
    1359-1372页
    查看更多>>摘要:地应力和时序性对聚能射流爆破岩体损伤有显著影响.本文理论分析了地应力爆破下炮孔周围岩体应力分布规律和爆破裂纹发育范围,运用数值模拟研究了各向同性和各向异性压力下岩体破碎区的形状、射流侵蚀长度和裂纹扩展特征,探讨了延时效应对裂纹扩展贯通的影响.结果表明,聚能射流爆破实现了裂纹定向扩展,提高了裂纹扩展长度.在各向同性压力下,破碎区呈圆形,破碎区半径、射流侵蚀长度和裂纹长度随着地应力的增加而减小.在各向异性的压力下,破碎区呈椭圆形;水平和垂直方向的压力差值越大,破碎区的各向异性就越明显.随着侧压系数k逐渐减小,水平和垂直方向裂纹长度分别呈减小和增加的趋势.炮孔垂直方向裂纹长度随延迟时间的延长而增加.本研究可为地应力条件下聚能射流爆破和延时效应对岩石损伤行为的发展提供理论指导.

    聚能射流地应力裂纹扩展延时爆破

    考虑既有多层建筑物的盾构隧道施工诱发的地表变形预测

    龚琛杰解超然林赞权谢东武...
    1373-1387页
    查看更多>>摘要:准确预测建筑物下盾构隧道施工对地表的影响,可以减少隧道施工对建筑物的影响.在多层建筑物下的盾构隧道施工过程中,建筑物的刚度和荷载会影响地层的变形.本文探讨了上述两个因素的影响程度和机制.首先,基于在半无限空间推广的Mindlin解法,建立了一种多层建筑物带来的附加应力和刚度影响建筑物下盾构掘进引起地层变形的计算方法.然后,在分析地表沉降槽和地表水平位移曲线构成的基础上,根据修正Peck公式和O?Reilly和New的公式以及目前的经验公式和修改后的公式,对四种情况下盾构隧道引起的地表变形进行了比较和分析,即无建筑物、建筑物的荷载、考虑建筑物的刚度、同时考虑建筑物的荷载和刚度.结果表明,只考虑刚度时表面沉降的最大值最小,而只考虑荷载时表面沉降的最大值最大.在实际应用中,应同时考虑建筑物的刚度和荷载.

    盾构隧道Mindlin解Peck公式地面沉降

    风洞试验中不同厚度挡风墙合理长度的数值研究

    成思瑾刘堂红李文辉刘智琦...
    1388-1404页
    查看更多>>摘要:在风洞中,挡风墙的特性对列车的空气动力学特性有重要影响.利用改进的延迟分离涡模拟(IDDES)方法和剪切应力传输(SST)k-ω湍流模型,研究了不同挡风墙厚度下列车气动特性随挡风墙长度的变化.风洞试验结果用于侧滑角为30°时的验证.当挡风墙超过一定长度时,列车的空气动力载荷没有显著变化,可以认为达到了临界长度.通过拟合列车空气动力学系数与挡风墙长度之间的关系,确定了挡风墙的临界长度.挡风墙厚度与临界长度之间的关系满足二次函数y=−57.106x2+10.85x+28.822.当挡风墙厚度大于0.5 m(全尺寸)时,可通过将风洞试验中挡风墙的厚度代入上述函数来获得临界长度,以研究列车的空气动力学特性.

    数值模拟挡风墙临界长度空气动力学特性风洞试验