刘业科
- 作品数：19 被引量：407H指数：12
- 供职机构：中南大学资源与安全工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金中南大学博士后科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程理学环境科学与工程更多>>
- 水-岩作用对岩石表面微观形貌影响的试验研究被引量：35
- 2010年
- 利用精度高达0.5μm的Talysurf CLI 2000三维表面激光形貌仪,对经矿井深部地下水作用前后的5种不同岩性的岩石试件进行形貌扫描,探讨试件表面的微观形貌的变化特征并对12个形貌参数作出定量分析对比。试验结果发现,水-岩作用后岩石表面形貌高度的离散性、偏离基准面的程度、粗糙程度变大,高度的分布概率更为集中,由负偏态变为正偏态且高度分布的对称性好于作用前。峰点算术平均曲度Ssc都有规律地降至0.62附近,岩石表面的高差减小,更具协调性。水化作用与水解、溶解作用同时发生,但水化作用效应大于其水解、溶解作用效应。
- 陈瑜曹平蒲成志刘业科李娜
- 关键词：水-岩作用表面形貌岩石力学
- 边坡临界失稳状态的判定标准被引量：55
- 2008年
- 为了建立边坡临界失稳状态的统一判据,对同一算例分别实施3种判据:塑性区贯通判据、计算不收敛判据、位移突变判据.采用拉格朗日元法对边坡进行弹塑性稳定分析,将3种判据得到的安全系数与Janbu法的结果进行对比.结果表明:塑性区贯通并不一定产生边坡失稳,该判据得到的安全系数偏小;计算不收敛判据得到的安全系数与Janbu法十分接近,但其无法反映边坡的变形过程,且具有一定的人为任意性;位移突变判据确定了边坡稳定形态与折减系数的定量关系,通过双曲线方程拟合可方便地得到安全系数,其求解精度高,物理意义明确.
- 林杭曹平李江腾刘业科
- 关键词：失稳判据
- 渗透压作用下压剪岩石裂纹流变断裂贯通机制及破坏准则探讨被引量：38
- 2008年
- 探讨了渗透压作用下黏弹性压剪岩石裂纹的起裂规律及分支裂纹尖端应力强度因子的演变规律,得出:一定轴向压应力下,渗透压、远场侧向应力和裂纹面摩擦系数是影响分支裂纹尖端应力强度因子KI演变的主要因素,渗透压的存在加剧了分支裂纹的扩展,随着裂纹渗透压的增大,分支裂纹扩展由稳定扩展变成不稳定扩展;建立了渗透压作用下压剪岩石裂纹体的轴向贯穿、岩桥剪切贯通两种不同类型的断裂破坏力学模型,引入虚拟应力强度因子KI(LC),提出以分支裂纹临界长度时裂尖虚拟应力强度因子KI(LC)作为黏弹性压剪岩石裂纹的流变断裂破坏准则,通过算例证实了该准则的可行性,得出:在既定裂纹分布、一定轴向应力和裂纹面摩擦系数的条件下,低渗透压、侧向拉应力共同作用下的压剪岩石裂纹趋向于轴向贯穿破坏,而高渗透压作用下会导致分支裂纹尖端岩桥剪切破坏,渗透压、侧向压应力共同作用下压剪岩石裂纹可能会发生具时间效应的流变断裂贯通破坏。为研究水岩相互作用下裂隙岩体的失稳破坏提供了一种新的思路。
- 赵延林曹平林杭刘业科
- 关键词：渗透压应力强度因子
- 裂隙岩体渗流–损伤–断裂耦合模型及其应用被引量：33
- 2008年
- 从岩体结构力学和细观损伤力学的角度出发,根据裂隙发育与工程尺度的关系,建立合理且适用的裂隙岩体渗流–损伤–断裂耦合数学模型,该模型能真实反映渗流场与应力场耦合作用下裂隙岩体的损伤演化特性,并能模拟由于渗透压的存在和变化引起的拟连续岩体内翼形裂纹的开裂、扩展和贯通等损伤演化特性和高序次贯通裂隙的张开、闭合。建立考虑渗透压力的三维含水裂隙岩体弹塑性断裂损伤本构方程和损伤应力状态作用下流体渗流方程,给出该数学模型的求解策略与方法,开发裂隙岩体渗流–损伤–断裂耦合分析的的三维有限元计算程序DSDFC.for。该计算程序能模拟岩体分步开挖、应力和渗流边界的动态变化,对裂隙岸坡蓄水加载过程进行渗流–损伤–断裂耦合分析,发现水库蓄水后岸坡山体的竖向抬升,随水位上升岸坡破损区增大,断层塑性区向岸坡深部扩展,与裂隙渗流比较,拟连续岩体渗流滞后。
- 赵延林曹平汪亦显刘业科
- 关键词：岩石力学裂隙岩体有限元法双重介质
- 一种改进的岩石黏弹塑性加速蠕变力学模型被引量：24
- 2011年
- 为了全面描述岩石蠕变全过程,克服线性牛顿体不能准确描述加速蠕变的不足,在引入非线性蠕变体模型基础上,结合流变力学模型理论,定义应力与试件长期强度的比值为加速蠕变速率幂级数n,模型发生加速蠕变时的总蠕变量为蠕变特征长度εc,进而得到一种改进的能够描述岩石黏弹塑性加速蠕变的力学模型。结合东乡铜矿砂质页岩单轴压缩下分级增量循环加卸载蠕变试验,对模型参数的辨识进行解释,并将该模型的蠕变拟合曲线与实验的蠕变曲线进行对比。研究结果表明:该模型能很好地描述了岩石的加速蠕变特性。
- 曹平刘业科蒲成志陈锐汪亦显
- 软黏土的三轴蠕变试验与修正的Singh-Mitchell蠕变模型被引量：26
- 2012年
- 为了准确地掌握软黏土的蠕变特性,以湖南省竹城公路路基软黏土为研究对象,采用梯级荷载加载方法进行了室内三轴固结不排水蠕变试验,获得该软黏土蠕变试验数据和曲线。然后采用Singh-Mitchell经验蠕变模型描述该软黏土的蠕变特性,但模型计算结果与试验结果误差较大。分析Singh-Mitchell模型与试验结果产生误差的原因,通过对Singh-Mitchell模型的指数函数部分进行改进以及将原幂函数部分改换成双曲线函数,建立修正的Singh-Mitchell蠕变模型,并将新建立模型的计算结果与试验结果进行比较。研究结果表明:所建立的修正的Singh-Mitchell蠕变模型与试验结果一致性远优于原Singh-Mitchell模型,能更好地描述该软黏土的蠕变特性。
- 刘业科邓志斌曹平黄永恒林杭
- 关键词：软黏土蠕变试验蠕变特性偏应力
- 瓦斯爆炸演变过程的混沌特征分析
- 2009年
- 瓦斯爆炸事故作为矿井灾害系统中一个重要的子系统,其演变过程中的一些特征表明,它与混沌现象有着密切的关系,因此在对矿井工作面瓦斯涌出时间序列观测数据分析的基础上,应用混沌理论中的自相关函数、相空间重构、Poincare截面和返回映象等对该工作面瓦斯涌出进行了混沌特性研究和判别,初步证明了该工作面瓦斯涌出具有混沌特性,同时,对瓦斯爆炸演变系统进行综合分析发现,瓦斯爆炸的演变过程存在明显的蝴蝶效应.
- 何利文施式亮宋译刘业科
- 关键词：瓦斯爆炸混沌瓦斯涌出时间序列蝴蝶效应
- 岩体物理力学参数测定及其工程处理方法的研究被引量：14
- 2009年
- 在巷道工程和边坡工程稳定性分析中,力学参数的测定与选取会对计算结果产生重大影响.确定岩体力学参数的现场大型原位试验方法工程浩大、费用高昂,受到多种环境和技术条件限制.因此,本文采用Singh法、Kalamaras法和Hoek-Brown法等多种工程处理方法对由室内岩块试验获得的岩块力学参数进行了工程处理,考虑了岩块与岩体之间的差异,得到了符合工程实际情况的岩体力学参数.
- 刘业科曹平汪亦显宋恒
- 关键词：岩体力学参数
- 岩石亚临界裂纹扩展的应力腐蚀被引量：2
- 2009年
- 介绍了岩石亚临界裂纹扩展的应力腐蚀机理,采用双扭试件常位移松弛法,对金川矿区的三种岩样进行亚临界裂纹扩展速率测试,得出了应力强度因子与亚临界裂纹扩展速率间的关系。实验数据按腐蚀理论进行线性回归分析,线性相关系数较高。所测岩样的应力腐蚀亚临界裂纹扩展是拉应力和裂纹尖端物质与环境中的腐蚀介质发生化学反应,使化学键断裂这两种机制联合作用的结果。
- 张雯曹平袁海平刘业科
- 关键词：亚临界裂纹扩展应力腐蚀
- 强磁场干扰条件下结构面产状的确定方法
- 2006年
- 在强磁场干扰的调查区域,应用传统的结构面产状测量方法所测得的产状数据不真实。根据某大型铁矿水文地质工程地质调查的工作需要,总结出一套行之有效的方法,即使用通过测量巷道中线的平行参照线到地质罗盘的长边水平延伸线角来计算倾向,这样能在强磁场干扰的条件下,依旧采用地质罗盘仪来测量结构面产状,经过简单校算就可以准确确定结构面产状。
- 汪亦显曹平杨慧刘业科王文星
- 关键词：产状罗盘仪结构面
