动态扰动触发岩石破裂的多应变率效应
岩爆等矿山动力灾害的发生与多应变率条件下岩石的损伤失稳破裂过程密切相关。课题组提出了多应变率下岩石类介质破坏过程的损伤力学本构关系,研发了动态及静动组合加载条件下岩石类介质损伤与破裂过程的数值模拟系统;通过试验和数值模拟揭示了非均匀性对损伤与破裂过程及强度应变率效应的影响机制,为岩石强度参数的应变率效应提出了一个新的解释;揭示了动态扰动触发岩爆的机理和岩爆发生具有时间滞后效应的机理,为建立深部开采诱发岩爆的预警判据提供新的理论依据。
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科研课题
深部岩体损伤与破裂及其致灾机理,国家自然科学基金杰出青年科学基金(51525402),2016-2020,项目负责人:朱万成
深部金矿充填开采地压控制的时效性机理研究,国家自然科学基金联合基金重点支持项目(NSFC-山东联合基金U1906208 ) ,2020-2023,项目负责人:朱万成
深部围岩损伤演化及失稳破裂的机理研究,国家自然科学基金优秀青年科学基金项目(51222401 ) ,2013-2015,项目负责人:朱万成
动态扰动触发深部岩体失稳破裂的时间滞后效应研究,国家自然科学基金面上项目(51374049 ) ,2014-2017,项目负责人:朱万成
深部开挖诱发围岩损伤多应变率响应及失稳破裂机理,教育部科学技术研究项目(113019A ),2014-2016,项目负责人:朱万成
动态扰动触发深部岩体发生失稳破裂的研究,国家自然科学基金青年科学基金项目(50504005 ) ,2006-2008,项目负责人:朱万成
黏弹性波传播与其诱致岩石损伤演化的相互作用机理,国家自然科学基金青年项目(51904056 ) , 2020-2022,项目负责人:牛雷雷
代表性论著
Niu LL, Zhu WC, Li S, et al. Spalling of a one-dimensional viscoelastic bar induced by stress wave propagation. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2020, 131.
Zhu WC, Li SH, Li S, et al. Influence of dynamic disturbance on the creep of sandstone: an experimental study. Rock Mechanics and Rock Engineering, 2019, 52: 1023-1039.
Zhu WC, Gai D, Wei CH, et al. High-pressure air blasting experiments on concrete and implications for enhanced coal gas drainage. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2016, 36(B):1253-1263.
Zhu WC, Li S, Niu LL, et al. Experimental and numerical study on stress relaxation – of sandstones disturbed by dynamic loading. Rock Mechanics and Rock Engineering, 2016, 49:3963-3982.
朱万成,唐春安,左宇军. 深部岩体动态损伤与破裂过程,科学出版社,2014,北京.
专利
2021-01-15,一种摆锤冲击岩石剪切蠕变试验机及试验方法,国家发明专利,专利号:ZL201910015474.6,牛雷雷 、朱万成 、王吉 、魏晨慧 、李少华 、李帅 、刘溪鸽 、程关文;
2021-01-15,一种落锤冲击岩石剪切蠕变试验机及试验方法,国家发明专利,专利号:ZL201910015482.0,牛雷雷 、王吉 、朱万成 、徐曾和 、刘洪磊 、李少华 、李帅 、闫保旭;
2021-01-15,一种双轴扰动岩石剪切蠕变试验机及试验方法,国家发明专利,专利号:ZL201910015453.4,朱万成 、牛雷雷 、王吉 、魏晨慧 、徐曾和 、李帅 、代风 、于永生;
2020-06-19,Bidirectional static and dynamic loading roof key block caving test device and method,欧盟发明专利,EP申请号:18916862.8,朱万成、代风、徐曾和、李帅、牛雷雷、 程关文、刘溪鸽、 张鹏海、于庆磊;
2018-04-23,一种双向静动加载的顶板关键块冒落试验装置及方法,国家发明专利,专利申请号:201810367298.8,朱万成、代风、徐曾和、李帅、牛雷雷、程关文、刘溪鸽、张鹏海、 于庆磊