1. 本选题研究的目的及意义
石膏矿作为一种重要的工业原材料,广泛应用于建筑、建材、化工等领域。
然而,石膏矿床开采过程中常伴随爆破、机械振动等低频周期扰动,这些扰动会对岩体结构造成损伤,降低岩体力学性能,进而引发岩体失稳、冒顶、坍塌等工程灾害,严重威胁矿山安全生产和工程建设的顺利进行。
因此,开展低频周期扰动下石膏矿岩体力学特性研究,对于揭示扰动作用下岩体损伤破坏机制、优化矿山开采方案、确保矿山安全高效生产具有重要的理论意义和工程应用价值。
2. 本选题国内外研究状况综述
岩石力学特性一直是岩土工程领域研究的热点和难点问题,国内外学者对此进行了大量的研究工作。
1. 国内研究现状
国内学者在循环荷载作用下岩石力学特性方面取得了一定的进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将以石膏矿岩体为研究对象,通过室内试验,系统研究低频周期扰动对石膏矿岩体力学特性的影响规律。
1. 主要内容
1.开展石膏矿岩体基本力学特性试验,测定其单轴抗压强度、三轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比等力学参数,为后续研究提供基础数据。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和室内试验相结合的研究方法,具体步骤如下:
1.理论分析阶段:-查阅国内外相关文献,了解低频周期扰动下岩石力学特性研究现状及最新进展,为本研究提供理论基础。
-分析低频周期扰动对岩石损伤破坏机制的影响,构建考虑扰动因素的岩石损伤本构模型。
2.数值模拟阶段:-利用COMSOL、FLAC3D等数值模拟软件,建立低频周期扰动下岩石力学模型,对扰动参数进行敏感性分析,探究其对岩石力学特性影响规律。
5. 研究的创新点
1.针对石膏矿岩体这一特殊工程岩体,系统研究低频周期扰动对其力学特性的影响,揭示扰动作用下石膏矿岩体损伤破坏机制,弥补该领域的空白。
2.结合室内试验结果,构建考虑低频周期扰动影响的石膏矿岩体损伤本构模型,为石膏矿山工程设计和安全施工提供理论依据。
3.将研究成果应用于典型石膏矿工程案例分析,为解决工程实际问题提供参考和借鉴。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 范祥, 郭彦双, 李祥龙, 等. 低频动载循环作用下砂岩损伤劣化规律试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 274-284.
2. 孟祥瑞, 赵延林, 王述红, 等. 循环加载频率对砂岩疲劳力学特性影响试验研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2019, 38(S2): 3858-3865.
3. 刘军, 冯夏庭, 刘建锋. 循环加载频率对岩石疲劳寿命影响的试验研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2017, 36(10): 2399-2407.
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