壓縮流變

㈠ 所解決的基本問題

本項研究是以「四川岷江紫坪鋪水利樞紐工程重大地質工程關鍵技術問題的系統研究」課題作依託,選取邊坡中所發育的特殊煤系地層軟岩(軟弱結構面)作為研究對象,研究軟岩(軟弱結構面)的時效變形性(流變性)。利用自行設計的崩解儀和成都理工大學地質災害防治與地質環境保護國家專業實驗室、四川大學水利水電學院、成都鐵榮科工貿公司自主聯合開發研製的集岩石多種流變(直剪流變、壓縮流變等試驗)於一體的新型試驗儀。同時,在流變儀系統內,自行設計了幾個不同規格的飽水盒,可以全自動、全程飽水採集流變數據,完成軟岩(軟弱結構面)天然狀態或飽水狀態蠕變的全程跟蹤,確定時間與變形量之間的定量關系,達到研究軟岩(軟弱結構面)時效變形的目的。最後應用到紫坪鋪樞紐工程邊坡運營期中,解決實際問題,並向類似工程邊坡推廣應用。

課題研究完成後,把握了以下三個基本問題:

1)崩解塊度與時間的把握。

2)流變試樣的制備,軟岩(軟弱結構面)作為一種軟弱易碎的特殊岩體,制備方法的選取顯得非常重要。

3)採集海量流變數據的系統處理,選取合適的軟岩(軟弱結構面)流變本構模型。利用有限元數值模擬方法,研究含軟岩(軟弱結構面)開挖邊坡的長期穩定性問題。

根據擬解決的基本關鍵問題,獲得如下方面的認識:

1)結合工程邊坡實際,就崩解度與循環崩解次數、崩解物破壞樣式的關系,釐定出崩解岩類型和崩解破壞形式;

2)飽水軟岩(軟弱結構面)流變特性的邊坡工程應用。

㈡ 壓縮流變參數確定

由上面壓縮蠕變特徵曲線可知,採用一維的Burgers流變模型來描述其流變特徵,流變方程如下:

復雜軟岩特性及其高邊坡穩定性研究:以四川岷江紫坪鋪水電站為例

最終處理得壓縮流變試樣在各級正應力作用下的壓縮流變參數見表5-8。從表5-8中數據可以看出,其流變模型參數與正應力之間具有一定的對應關系,同樣舍棄異常點(帶*號),可得流變參數與其應力的關系見表5-9。檢驗相關性系數的臨界值(α=0.05),當n=5時,臨界值R_α=0.878,因此從表5-9中相關系數也可以得出流變參數與正應力之間的相關性很好,且均為正相關性。若不考慮應力對流變參數的影響,流變參數取表5-8中相應參數的平均值,則有:E₁=9.19MPa,E₂=75.75MPa,η₁=2.04×10¹⁴Pa·s,η₂=1.44×10¹³Pa·s。將所得流變參數代入式(5-2)中,即可得到軟岩壓縮蠕變本構方程如下:

復雜軟岩特性及其高邊坡穩定性研究:以四川岷江紫坪鋪水電站為例

表5-8 壓縮流變試樣在各級正應力下的壓縮流變參數

續表

表5-9 流變模型參數與正應力的關系表達式

㈢ 時空壓縮的概念提出

「時空壓縮」是美國著名新馬克思主義者戴維·哈維（David Harvey）在其《後現代的狀況》（The Condition of Postmodernity）一書里提出的一個重要概念。他使用這一概念是試圖表明：「資本主義的歷史具有在生活步伐方面加速的特徵，而同時又克服了空間上的各種障礙，以至世界有時顯得是內在地朝著我們崩潰了。」
在現代西方，在理論上對時間和空間以及對它們的體驗等問題的關注，一般都被追溯到法國詩人波德萊爾（Charles Baudelaire）1863年在《現代生活的畫家》（The Painter of Modern Life）一文里所表達出的看法：「現代性就是短暫、流變、偶然事件；它是藝術的一半，另一半則是永恆與不變。」不過，波德萊爾在這里所關注的主要是時間問題。從西方思想發展的脈絡來看，在20世紀以前，對時間問題的關注遠遠超過了對空間問題的關注，時間被賦予了超過空間的優先性。正如福柯（Michel Foucault）在1976年的一次訪談中所注意到的，「空間貶值」早已在很多代知識分子之中盛行：「空間被當作死寂、固定、非辯證和靜止的東西。相反，時間卻是豐富的、多產的、有生命的和辯證的。」（米歇爾·福柯《關於地理問題》，載《權力/知識：訪談精選與其他著述，1972－1977年》，紐約：萬神殿叢書出版公司，1980年版，第63－77頁） 就後現代主義而言，隨著資本主義的生產方式由福特式轉向靈活的、小規模的、彈性的生產方式，哈維斷言：「我們就這樣逼近了核心的悖論：空間障礙越不重要，資本對空間內部場所的多樣性就越敏感，對各個場所以不同的方式吸引資本的刺激就越大。結果就是造成了在一個高度一體化的全球資本流動的空間經濟內部的分裂、不穩定、短暫和不平衡的發展。集中化與分散化之間在歷史上有名的緊張關系，現在以各種新的方式產生出來了。」由此而來的在整個社會范圍內的後果主要有兩個：第一，強調時尚、產品（工業產品和文化產品）、技術、勞動過程、觀念、意識形態、價值觀念、實踐活動的易變性和短暫性。第二，與短暫性相適應的、著眼於建構新的符號系統與意象的「形象生產工業」，它們致力於製造各種「幻象」，以至於出現了以這種行當為業的各種社會角色，如「形象裝配工」、「形象建設者」、「形象工匠」、「形象創造者」、「形象顧問」等等。哈維依據詳實的材料證明說，現在僅紐約地區就有15萬名專業藝術家，在10年之內創造了1500萬件藝術作品（對比19世紀中、後期的巴黎，相應的數字是2000多名藝術家和20萬件藝術品）。「一切堅固的東西都煙消雲散」早已成了司空見慣的普遍現象。「通過時間消滅空間」已經在從日常生活到思想、文化等諸多方面的領域里，徹底改變了人類的基本狀況：科學判斷與道德判斷之間的聯系崩潰了，美學戰勝了倫理學，形象支配了敘事，短暫與分裂超過了永恆真理與統一，對時間與空間的體驗已經改變了。這些都是「時空壓縮」在後現代時代所造成的現實狀況。

㈣ 研究內容與目標

1)軟岩水理性研究,主要從軟岩的吸水性,遇水後發生泥化、軟化和崩解進行系統的試驗研究。根據崩解度及崩解物形態對幾組典型軟岩進行分類。

2)軟岩(軟弱結構面)時效性研究,通過對工程區軟岩(軟弱結構面)長期的直剪流變試驗研究,從流變元件模型出發,利用實際工程邊坡的流變數據,研究軟岩流變模型。採用流變元件模型是為了把復雜的性質用直觀的方法表現出來。因為流變元件模型有助於從概念上認識變形的彈性分量和塑性分量,並且其數學表達式能直接地描述蠕變及其穩定變形,進而用流變元件模型解釋邊坡軟弱岩體的各種特性,同時,確定軟岩(軟弱結構面)流變參數。軟岩的時效變形明顯,是壩區多個開挖邊坡岩體可能沿軟岩帶蠕滑拉裂破壞的潛在因素,因此,軟弱岩帶對邊坡及其未來的穩定性起主要的控製作用。

3)邊坡(含軟岩、軟弱結構面)敏感性研究,主要研究軟岩變形與強度隨時間的變化規律,應用破壞准則探討軟岩內部礦物顆粒間變形破壞機制。

4)軟岩對邊坡的敏感性分析研究,合理而准確的強度參數取值,是邊坡抗滑穩定性評價的重要環節。強度參數具有理想的變異特性,因此有必要通過有限元計算,開展強度參數的敏感性研究。根據邊坡所發育的軟岩飽水攜剪試驗和直剪流變試驗結果計算、分析,並提出合理化的工程建議,研究水庫蓄水後開挖邊坡的長期穩定性問題。

主要是通過軟岩(軟弱結構面)崩解試驗、直剪流變試驗及單軸壓縮流變試驗來研究紫坪鋪樞紐區邊坡內軟岩的崩解特性、流變特性、流變機理。其中,軟岩(軟弱結構面)瞬時變形試驗主要通過攜剪試驗來完成並進行對比研究;時效變形試驗則藉助於直接剪切流變儀所開展的流變試驗研究。完成天然和飽水狀態下的攜剪試驗、崩解試驗、直剪流變試驗、單軸壓縮流變試驗等,期望通過大量的試驗數據分析處理,建立軟岩(軟弱結構面)的時效變形規律和流變本構方程。探討流變機理,求得軟岩長期強度:內聚力C、內摩擦角φ,以及流變參數:剪切模量、彈性模量、黏滯系數。最後選用各種試驗參數結果,運用數值模擬方法,對軟岩發育邊坡進行敏感性分析,來模擬、分析壩區邊坡運營的長期穩定性。

㈤ 壓縮流變飽水盒設計

飽水盒可以使岩樣在飽水的狀態下進行壓縮流變的試驗。飽水盒整體用鋼板製作,可以承受重壓不變形,能重復使用。壓縮流變飽水盒四壁面積為270mm×250mm,底面面積為270mm×270mm,高度為250mm。傳力實心鋼板面積為200mm×200mm,厚度為50mm。鋼板面積為200mm×200mm,厚度為15mm(圖5-10,圖5-11)。

圖5-10 壓縮流變飽水盒設計示意圖(單位:mm)

圖5-11 壓縮流變飽水盒試驗裝置

㈥ 流變和dma區別

您好，流變儀種類比較多，一般常用的有旋轉流變儀，毛細管流變儀和轉矩流變儀，毛細管和轉矩功能較為單一，在聚合物加工等專業領域使用較多，旋轉流變儀附件繁多，應用廣泛，其不光可以測試黏度，也可以測試材料的剪切模量G，一般以G'(剪切儲能模量）和G''（剪切損耗模量）為結果，其可以測試包括液體至固體在內的大多數材料，最知名的旋轉流變儀公司有安東帕，TA以及哈克。而DMA一般得到是楊氏模量E，有壓縮，拉伸，剪切，彎曲，單雙臂懸梁等附件，楊氏模量E和剪切模量G由材料的泊松比相關聯，DMA這塊，TA，耐馳，梅特勒都可以。

㈦ 壓縮流變長期強度指標確定

將各級荷載作用下的蠕變數,採用疊加原理按時間對應進行疊加,從而得出以下5組蠕變曲線(圖5-12～圖5-16)。

圖5-12 F_3-1壓縮流變疊加曲線

圖5-13 F_3-3壓縮流變疊加曲線

圖5-14 F_3-4壓縮流變疊加曲線

圖5-15 L_c1-1壓縮流變疊加曲線

圖5-16 R_C6-2壓縮流變疊加曲線

利用5組蠕變曲線(圖5-17～圖5-21左列),可作出相應的等時線簇曲線(圖5-17～圖5-21右列),具體作法參見第六章第二節所介紹的內容,從幾組等時線簇曲線中可見有明顯的屈服特徵。

圖5-17 F_3-1蠕變曲線與等時線簇曲線

圖5-18 F_3-3蠕變曲線與等時線簇曲線

圖5-19 F_3-4蠕變曲線與等時線簇曲線

圖5-20 L_C1-1蠕變曲線與等時線簇曲線

圖5-21 R_C6-2蠕變曲線與等時線簇曲線

參照剪切流變參數處理經驗,作為軟岩流變體,其抗壓強度隨時間的增加而降低。因此,極限長期強度是最低的一條包絡線(t=∞包絡線)。最後,根據等時線簇曲線確定的長期單軸抗壓強度見表5-7。

表5-7 壓縮流變強度參數

㈧ 畫出5種常見的剪切流變曲線，分析各種曲線的性質有哪些

1岩石的物理性質容重、含水量、堅固性、彈性、塑性、韌性、碎漲性、流變性、孔隙度、密度,容重 、滲透性、聲波速度（在岩石中的傳播速度)等等.2岩石力學性質2.1非限制壓縮強度2.2點荷載強度 2.3 三軸壓縮強度2.4拉伸強度2.5剪切強度2.6全應力—應變曲線及破壞後強度

㈨ 有誰知道轉矩流變儀的使用環境有什麼要求最好是實驗用的

實驗型轉矩流變儀使用環境要求首先是無塵室；轉矩流變儀使用手冊

電源要求：三相五線制（含零線N，地線PE）三相380VAC，50Hz，單相220VAC，50Hz

供電電纜：5×2.5mm2（銅芯）

氣源要求（壓縮空氣）：6-8bar，φ8氣管

冷卻水：一般常溫自來水

環境溫度要求：10-40℃

空氣相對濕度要求：Max 80%，無凝露

轉矩流變儀