溶胶的动力学性质
常用岩土材料参数和岩石物理力学性质一览表
(E, ν) 与(K, G)的转换关系如下： ) 21(3ν-= E K ) 1(2ν+= E G （7.2） 当ν值接近0.5的时候不能盲目的使用公式3.5，因为计算的K 值将会非常的高，偏离实际值很多。最好是确定好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计)，然后再用K 和ν来计算G 值。 表7.1和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。 岩石的弹性（实验室值）（Goodman,1980） 表7.1 土的弹性特性值（实验室值）（Das,1980） 表7.2 各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况，横切各向同性弹性模型需要5 中弹性常量：E 1, E 3, ν12,ν13和G 13；正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E 1,E 2,E 3, ν12,ν13,ν23,G 12,G 13和G 23。这些常量的定义见理论篇。 均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。表3.7给出了各向异性岩石的一些典型的特性值。 横切各向同性弹性岩石的弹性常数（实验室） 表7.3
流体弹性特性——用于地下水分析的模型涉及到不可压缩的土粒时用到水的体积模量K f ，如果土粒是可压缩的，则要用到比奥模量M 。纯净水在室温情况下的K f 值是2 Gpa 。其取值依赖于分析的目的。分析稳态流动或是求初始孔隙压力的分布状态（见理论篇第三章流体-固体相互作用分析），则尽量要用比较低的K f ，不用折减。这是由于对于大的K f 流动时间步长很小，并且，力学收敛性也较差。在FLAC 3D 中用到的流动时间步长,? tf 与孔隙度n ，渗透系数k 以及K f 有如下关系： ' f f k K n t ∝ ? （7.3） 对于可变形流体（多数课本中都是将流体设定为不可压缩的）我们可以通过获得的固结系数νC 来决定改变K f 的结果。 f 'K n m k C + = νν （7.4） 其中 3 /4G K 1 m += ν f 'k k γ= 其中，' k ——FLAC 3D 使用的渗透系数 k ——渗透系数，单位和速度单位一样（如米/秒） f γ——水的单位重量 考虑到固结时间常量与νC 成比例，我么可以将K f 的值从其实际值（Pa 9 102?）减少，利用上面得表达式看看其产生的误差。 流动体积模量还会影响无流动但是有空隙压力产生的模型的收敛速率（见1.7节流动与力学的相互作用）。如果K f 是一个通过比较机械模型得到的值，则由于机械变形将会产生孔隙压力。如果K f 远比k 大，则压缩过程就慢，但是一般有可能K f 对其影响很小。例如在土体中，孔隙水中还会包含一些尚未溶解的空气，从而明显的使体积模量减小。 在无流动情况下，饱和体积模量为： n K K K f u + = （7.5） 不排水的泊松比为：
岩石物理课外作业1
岩石物理学课外作业一 第一章绪论 1、什么叫岩石物理学？ 2、岩石物理学研究的基本目的？ 3、岩石物理学在油气勘探中的桥梁作用是什么？ 4、为什么岩石物理学的许多研究在实验室进行（实验室的研究意义）？ 第二章岩石的基本特性 1、沉积岩中有那些常见的岩石和矿物，至少列出三种。 2、岩石结构是指什么？ 3、什么是岩石的尺度，有那几种？地球物理勘探主要研究哪几种尺度？
4、为什么岩石的物理性质与尺度有关？ 5、粘土矿物中较有代表性有那几种？ 6、压力、地应力、孔隙压力等力的国际单位是什么？列出几个还有常用的单位？ 7、什么是有效压力 8、什么是岩石的骨架、基质和岩石的结构？ 9、从岩石构造上一般怎样区分泥岩和砂岩？ 10、最常用的测量砂岩颗粒的方法是什么？怎样表示砂岩颗粒的分布？
11、岩石的比面是什么，为什么要研究岩石的比面？ 12、砂岩中胶接物的胶接方式有几种类型？ 13、粘土矿物中的水按其存在状态有几种，特点是什么？ 14、岩石的孔隙结构是指什么？有那几个孔隙结构参数？ 15、当砂岩颗粒是等径简单立方堆积时，用简单的作图法计算这种结构的孔隙度。 16、描述岩石孔隙结构主要有那几个参数， 17、孔隙度有几概念，它们的大小分别? 18、描述岩石密度时，会用到几种密度概念？ 19、设岩石孔隙中含有水和油，其中水的饱和度为35%，油的密度是 0.92g/cm3，水的密度1.04 g/cm3，求孔隙中流体的密度。
20、实验室最简单测试岩石孔隙的方法用什么？写出相应的计算公 式，并说明公式中每个量的含意。 21、什么是地层水、矿物水？地层水中分几种状态，它们的特点是什 么？ 第三章岩石的电磁学性质 1、为什么要进行岩石导电性的研究？ 2、岩石的导电特性与储层的那些特性有关？ 3、岩石导电性由那两个因素决定（岩石的电性主要由谁决定），可分成那两类？ 4、简述岩石的电阻率及其影响因素（岩石电阻率主要取决于那些因素）？
围压条件下岩石的动力学特性
围压条件下岩石的动力学特性 一. 岩石力学性能的研究 1.国外研究状况 在岩石力学与工程领域，国外文献主要集中在岩石静力学和断裂力学方面的研究，以及用SHPB装置对岩石动力学性能的研究，而对在应力环境下岩石的各项力学性能的研究还不多见。茂木清夫（1980）对岩石在一般三轴压缩下的流动和破坏进行了分析总结，讨论了组合应力状态对各向同性及各向异性岩石的流动和破坏的效应，认为中间主应力的影响不仅在各向异性岩石里是显著的，而且在各向同性岩石里也是同样是显著的。C.S.Chen（1996）利用巴西测试法研究了各向异性岩石的变形、强度和断裂特性。B.P.Sibiriakov（2002）针对传统动力学的不足，将材料微裂纹尺寸引入分析模型，对远场应力作用下岩石类物质的超声速和中声速开裂问题进行了研究。N.Li（2002）对循环荷载下冻结裂隙砂岩动疲劳特性进行了研究。试验结果显示，裂隙砂岩比完整砂岩疲劳效应明显，冻结作用能减弱试样的疲劳效应和加载速率效应。S.H.Cho等（2003）对花岗岩和凝灰岩动抗拉强度应变率效应进行了研究，结果表明，两类岩石有动抗拉强度随应变率急速增加，并且认为高应变率条件下动抗拉强度提高是由于相邻微裂纹应力释放而导致扩展裂纹滞止所致。Muhammad Javid Iqbal （2004）通过对脆性岩石断裂粗糙度的研究，提出了改进的岩石断裂测试方法。Valentina Rocchi等（2004）研究了火山岩在1000°C高温和30MPa压力下的力学性能。结果表明，在高温情况下，低压对火山岩强度影响甚微，而应变率是主要的影响因素。文献研究了花岗岩内部的裂纹构造与其力学性能的关系，包括波速、模量、单轴压缩、拉伸强度和断裂韧性等。M.H.B.Nasseri等（2006、2007）的研究表明，裂纹密度、微裂纹长度和断裂韧性之间存在很好的相关性。Yoshikazu等（2009）对在低围压条件下的岩石进行了大尺度三轴压缩试验，分析了剪切强度等力学参数的变化特征。C.Z.Qi等（2009）提出，在低应变率条件下，岩体的变形与破坏受控于热激活机制，随着应变率的增加，宏观黏性起主导控制作用。应变率对岩体强度的影响主要受这两种机制的综合作用。C.O.Aksoy等（2010）运用数值方法对地下工程岩石的变形特征进行了研究。SHPB试验技术是研究岩石材料冲击力学性能的重要手段。Bazle A Gama等（2004）批判地回顾了B.Hopkinson，R.M Davies以及H.Kolsky 的经典论述，讨论了一维SHPB理论中假设的有效性和适用性，介绍了SHPB试验的程序，即杆的调试、试件设计、脉冲整形以及数据分析。K.Xia（2007年、2008年）通过SHPB装置对花岗岩在动态压缩作用下的力学性能和微观结构效应进行了研究。J.P.Zuo等（2008年）基于断裂力学理论研究了岩石类材料的非线性强度准则。J.C.Li等（2009年）运用SHPB 装置对裂隙岩石进行了动力试验，研究了应力波在裂隙岩体中的传播规律，结果表明，裂隙宽度和含水量对裂隙岩体的动态应力-应变关系有较大影响。S.Demirdag等（2010年）运用液压伺服压力试验机和SHPB装置对几种不同岩石进行了试验，研究了孔隙率、密度和硬度对岩石静态和动态力学性能的影响。 2.国内研究状况 自20世纪80年代以来，我国岩石力学与工程领域的研究和教育得到蓬勃发展。岩石力学研究工作得到大量试验数据的支持，不仅解决了若干重大工程的岩石力学问题，而且分析理论和方法皆有所提高。在若干岩石力学的问题上，我国岩石力学专家提出了独到的见解，受到了国际岩石力学界的重视。 作为一种特殊的天然材料，受成因和地质构造的影响，岩石的组织结构极为不均匀，内部存在大量的天然缺陷，而且这些缺陷的分布完全是随机的，因此可视为一种非均质的多相复合
气溶胶力学
课程名称：气溶胶力学
一、绪论 研究气溶胶粒子的形成、运动、沉降和凝并的科学成为气溶胶力学。其研究内容对人类的生产和生活有着重大的影响。自然界中云的形成对气候的影响；水蒸发凝结而降雨；风所造成的固体颗粒的迁移与沉积；风对植物花粉的传播以及空气中微生物的散布等都是气溶胶力学的研究内容。气溶胶的形成对人们的生产和生活有着有害和有利的双面，如一些尘粒会造成呼吸性疾病，生产过程中尘粒的发散会对产品的质量造成影响；但是，液体燃料在燃烧前喷成雾状以及固体燃料在燃烧前磨成粉末可以提高燃烧效率。 目前，研究气溶胶粒子的沉降过程比研究粒子的形成更有意义。控制粉尘污染的方法和手段是多样的，一般有重力式、惯性式、离心式、纤维过滤式、织物过滤式、静电式以及各种湿式除尘设备。而气溶胶力学所研究的内容是他们手机气溶胶粒子的机理以及在收集过程中气流的流场和能量损失。气溶胶力学的研究内容是气象、环境保护、劳动保护等科学的理论基础。为除尘净化的目的，从气溶胶粒子的物理性质及其运动；气溶胶粒子的空气动力捕获、扩散运动与沉降；气溶胶粒子的凝并、经典沉降以及气溶胶粒子的其他沉降机理讲解。 二、当前气溶胶科学发展动向 在应用方面,气溶胶工程技术发展很快。首先,微电子这一尖端高技术的发展,要求超纯净的工作环境,例如,在大规模和超大规模集成电路超纯净工作室,要求空气中所含气溶胶粒子浓度低于每立方英尺个粒子。因此,气溶胶粒子的过滤与分离的间题,以及超微量粒子浓度的测量问题,就成为当代气溶胶研究 中的重大课题。另外一个气溶胶工程技术的新发展,是利用气溶胶技术制备新材料。这是一个引人注目的气溶胶科学与材料科学交叉的新发展。按照人们预先规定好的力学性质、光学性质和电学性质来制备新材料,本来是材料科学的一个中心课题现在气溶胶科学深入到这一领域,与材料科学相互交叉、相互合作,就出现了一些技术上最激动人心、科学上最富挑战性的新的人工合成物。例如氧化物与非氧化物,以及金属粉末等,被烧结成不同形状,不同大小的新的固休材料。这之中有低温超导体材料,人造金刚石薄膜、碳黑、二氧化硅、二氧化铁、硅、碳化硅、光导纤维、汽车钢材、磁带与录相带上的薄膜、感光片薄膜等。这些新材料正以其高纯度、低成本而令人瞩目。
岩石的基本物理力学性质及其试验方法
第一讲岩石的基本物理力学性质及其试验方法(之一) 一、内容提要： 本讲主要讲述岩石的物理力学性能等指标及其试验方法，岩石的强度特性。 二、重点、难点： 岩石的强度特性，对岩石的物理力学性能等指标及其试验方法作一般了解。 一、概述 岩体力学是研究岩石和岩体力学性能的理论和应用的科学，是探讨岩石和岩体对其周围物理环境(力场)的变化作出反应的一门力学分支。 所谓的岩石是指由矿物和岩屑在长期的地质作用下，按一定规律聚集而成的自然体。由于成因的不同，岩石可分成火成岩、沉积岩、变质岩三大类。岩体是指在一定工程范围内的自然地质体。通常认为岩体是由岩石和结构面组成。所谓的结构面是指没有或者具有极低抗拉强度的力学不连续面，它包括一切地质分离面。这些地质分离面大到延伸几公里的断层，小到岩石矿物中的片理和解理等。从结构面的力学来看，它往往是岩体中相对比较薄弱的环节。因此，结构面的力学特性在一定的条件下将控制岩体的力学特性，控制岩体的强度和变形。 【例题1】岩石按其成因可分为( )三大类。 A. 火成岩、沉积岩、变质岩 B. 花岗岩、砂页岩、片麻岩 C. 火成岩、深成岩、浅成岩 D. 坚硬岩、硬岩、软岩答案：A 【例题2】片麻岩属于( )。 A. 火成岩 B. 沉积岩 C. 变质岩 答案：C 【例题3】在一定的条件下控制岩体的力学特性，控制岩体的强度和变形的是( )。 A. 岩石的种类 B. 岩石的矿物组成 C. 结构面的力学特性 D. 岩石的体积大小答案：C 二、岩石的基本物理力学性质及其试验方法 (一)岩石的质量指标 与岩石的质量有关的指标是岩石的最基本的，也是在岩石工程中最常用的指标。 1 岩石的颗粒密度(原称为比重) 岩石的颗粒密度是指岩石的固体物质的质量与其体积之比值。岩石颗粒密度通常采用比重瓶法来求得。其试验方法见相关的国家标准。岩石颗粒密度可按下式计算 2 岩石的块体密度 岩石的块体密度是指单位体积岩块的质量。按照岩块含水率的不同，可分成干密度、饱和密度和湿密度。 (1)岩石的干密度 岩石的干密度通常是指在烘干状态下岩块单位体积的质量。该指标一般都采用量积法求得。即将岩块加工成标准试件(所谓的标准试件是指满足圆柱体直径为48～54mm，高径比为2.0～2.5，含大颗粒的岩石，其试件直径应大于岩石最大颗粒直径的10倍；并对试件加工具有以下的要求；沿试件高度，直径或边长的误差不得大于0.3mm；试件两端面的不平整度误差不得大于0.05mm；端面垂直于试件轴线，最大偏差不得大于0.25。)。测量试件直径或边长以及高度后，将试件置于烘箱中，在105～110℃的恒温下烘24h，再将试件放入干燥器内冷却至重温，最后称试件的质量。岩块干
大气溶胶
空气中空气动力学直径小于或等于2.5微米的固体颗粒或液滴的总称。 大气颗粒物的分类 粉尘（微尘、Dust）颗粒直径：1 ~ 100 m；物态：固体； 生成机制、现象：机械粉碎的固体微粒，风吹扬尘，风沙。 烟(烟气，Fume)颗粒直径：0.01 ~ 1 m；物态：固体； 生成机制、现象：由升华、蒸馏、熔融及化学反应等产生的蒸气凝结而成的固体颗粒。如熔融金属、凝结的金属氧化物、汽车排气、烟草燃烟、硫酸盐等。 灰（Ash）颗粒直径：1 ~ 200 m；物态：固体； 生成机制、现象：燃烧过程中产生的不燃性微粒，如煤、木材燃烧时产生的硅酸盐颗粒，粉煤燃烧时产生的飞灰等。 雾（Fog）颗粒直径：2 ~ 200 m；物态：液体； 生成机制、现象：水蒸气冷凝生成的颗粒小水滴或冰晶水平视程小于1km。 霭（Mist）颗粒直径：大于10 m；物态：液体； 生成机制、现象：与雾相似，气象上规定称轻雾，水平视程在1 ~ 2km之内，使大气呈灰色。 霾（Haze）颗粒直径：~ 0.1 m；物态：固体； 生成机制、现象：干的尘或盐粒悬浮于大气中形成，使大气混浊呈浅蓝色或微黄色。水平视程小于2km。 烟尘(熏烟，Smoke)：0.01~ 5 m；固体与液体；含碳物质，如煤炭燃烧时产生的固体碳粒、水、焦油状物质及不完全燃烧的灰分所形成的混合物，如果煤烟中失去了液态颗粒，即成为烟炭。 烟雾（Smog）：0.001~ 2 m；固体；粒径在2m以下，现泛指各种妨碍视程(能见度低于2km)的大气污染现象。光化学烟雾产生的颗粒物，粒径常小于0.5m使大气呈淡褐色。总悬浮颗粒物(Total Suspended Particulate TSP)： 用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集的颗粒物的总质量作为大气质量评价中的一个通用的重要污染指标。 长期飘泊在大气中颗粒直径小于l0m的悬浮物称为飘尘(Airborne particle)，大于l0m的微粒，由于自身的重力作用而很快沉降下来的这部分微粒称为降尘（Dustfall）。大气颗粒物的源和汇 1、大气颗粒物的来源 大气颗粒物可分为天然源和人为源两类。 若按颗粒物形成机制，又可分为一次颗粒物和二次颗粒物。 一次颗粒物是由天然污染源和人为污染源释放到大气中直接造成污染的颗粒物。 二次颗粒物是由大气中某些污染气体组分(如二氧化硫、氮氧化物、碳氢化合物等)之间，或这些组分与大气中的正常组分(如氧气)之间通过光化学氧化反应、催化氧化反应或其它化学反应转化生成的颗粒物。 1）颗粒物的天然来源 天然源可起因于地面扬尘(风吹灰尘)，和地壳、土壤的成分很相似，海浪溅出的浪沫，火山爆发的喷出物，森林火灾的燃烧物，宇宙来源的陨星尘及生物界产生的颗粒物如花粉、袍子等。 二次颗粒物的天然来源主要是森林中排出的碳氢化合物(主要是萜烯类)，进入大气后经光化学反应，产生的微小颗粒，与自然界硫、氮、碳循环有关的转化产物如由H2S、SO2经氧化生成的硫酸盐，由NH3、NO和NO2氧化生成的硝酸等。 2）颗粒物的人为来源
岩石及岩体的基本性质[详细]
第一章岩石及岩体的基本性质 第一节概述 岩石是组成地壳的基本物质,它由各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定规律(通过结晶或借助于胶结物粘结)组合而成. 一、岩石的分类 自然状态下的岩石,按其固体矿物颗粒之间的结合特征,可分为: ①固结性岩石:固结性岩石是指造岩矿物的固体颗粒间成刚性联系,破碎后仍可保持一定形状的岩石. ②粘结性岩石、③散粒状岩石、④流动性岩石等. 在煤矿中遇到的大多是固结性岩石.常见的有砂岩、石灰岩、砂质页岩、泥质页岩、粉砂岩等. 按岩石的力学性质不同,常把矿山岩石分为: ①坚硬岩石②松软岩石两类. 工程中常把饱水状态下单向抗压强度大于10米Pa的岩石叫做坚硬岩石,而把低于该值的岩石称为松软岩石. 松软岩石具有结构疏松、密度小、孔隙率大、强度低、遇水易膨胀等特点. 从矿压控制角度看,这类岩石往往会给采掘工作造成很大困难. 二、岩石的结构和构造 岩石的强度与岩石的结构和构造有关. 1.岩石的结构指决定岩石组织的各种特征的总合.如岩石中矿物颗粒的结晶程度、颗粒大小、颗粒形状、颗粒间的联结特征、孔隙情况,以及胶结物的胶结类型等. 岩石中矿物颗粒大小差别很大,在沉积岩中,有的颗粒小到用肉眼难以分辩(如石灰岩、泥岩、粉砂岩中的细微颗粒),有的颗粒可大至几厘米(如砾岩中的粗大砾石).组成岩石的物质颗粒大小,决定着岩石的非均质性.颗粒愈均匀,岩石的力学性质也愈均匀.一般来说,组成岩石的物质颗粒愈小,则该岩石的强度愈大. 2.岩石的构造是指岩石中矿物颗粒集合体之间,以及与其它组成部分之间的
排列方式和充填方式.主要有以下几种构造: 1.整体构造——岩石的颗粒互相紧密地紧贴在一起,没有固定的排列方向; 2.多孔状构造——岩石颗粒间彼此相连并不严密,颗粒间有许多小空隙; 3.层状构造——岩石颗粒间互相交替,表现出层次叠置现象(层理). 岩石的构造特征对其力学性质有明显影响,如层理的存在常使岩石具有明显的各向异性.在垂直于层理面的方向上,岩石承受拉力的性能很差,沿层理面的抗剪能力很弱.受压时,随加载方向与层理面的交角不同,强度有较大差别. 第二节 岩石的物理性质 一、岩石的相对密度(比重) 岩石的相对密度就是岩石固体部分实体积(不包括空隙)的质量与同体积水质量的比值.其计算公式为: w c d V G γ?=? (1-1) 式中 Δ—岩石的比重; G d —绝对干燥时岩石固体实体积的重量,g; V c —岩石固体部分实体积,厘米3; γw —水的密度,g/厘米3 岩石比重的大小取决于组成岩石的矿物比重,而与岩石的空隙和吸水多少无关.岩石的比重可用于计算岩石空隙度和空隙比.煤矿中常见岩石的比重见表1-1. 二、岩石的质量密度 岩石的密度是指单位体积(包括空隙)岩石的质量. 根据含水状态不同,岩石的密度分为天然密度、干密度、和饱和密度. 天然密度是岩石在天然含水状态下的密度. 干密度是岩石在105～110℃烘箱内烘至恒重时的密度. 饱和密度是岩石在吸水饱和状态下的密度. 干密度、饱和密度和天然密度的表达式如下: V G d d = γ
第十二届全国岩石动力学学术会议暨国际岩石动力学专题 - 岩土力学
第十二届全国岩石动力学学术会议暨国际岩石动力学专题研讨会 (2011年10月19--21日，北京) 第一号通知（征文通知） 中国岩石力学与工程学会岩石动力学专业委员会拟定于2011年10月在北京召开“第十二届全国岩石动力学学术会议暨国际岩石动力学专题研讨会，会议主题：“凝练创新●面向国际、”，欢迎全国相关学科的专家、学者、科技工作者与工程技术人员踊跃撰稿并积极参加会议。 会议专题 ●岩石动态力学性质与本构关系 ●岩体中应力波)传播与衰减规律 ●岩石动态断裂机理与数值模拟 ●岩石洞、基、坡动态稳定性分析 ●岩石锚杆、锚索抗动载效应 ●岩石爆破与技术 ●岩爆与冲击地压机理研究 ●岩石工程的安全与防护 ●岩石工程的监测与监控 ●岩石动力参数的测试新技术与新方法 ●其它与岩石动力学相关的研究 会议论文与出版 第十二届全国岩石动力学学术会议论文征稿截止日为2011年5月10日。论文格式与要求见《岩土力学》《煤炭学报》征稿启示，论文经评审合格将择优刊登在《岩土力学》2011年第10期正刊上,其余论文经评审合格刊登在《煤炭学报》增刊上。本次学术会议仍对优秀论文进行评奖。 会议内容 ●岩石动力学专委会会议 ●岩石动力学学术交流 ●参加第12届国际岩石力学会议 会议重要日程 ●2010年11月28日发第一号通知 ●2011年5月10日论文投稿截止,提供论文全文(电子版)，请注明第十二届岩石动力学大 会征文，发送到lxhuang@https://www.360docs.net/doc/ff6955064.html, ●2011年5月20日论文修稿通知 ●2011年5月30日发第二号通知 ●2011年6月30日论文修改稿截止 ●2011年9月20日会议发报到通知 ●2011年10月18-21日代表报到、学术交流 ●2011年10月22—24日工程考察
岩体的力学性质及分类doc
―――岩体力学作业之二 一、名词释义 l.结构面：①指在地质历史发展过程中，岩体内形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的宏观地质界面或带。 ②又称弱面或地质界面，是指存在于岩体内部的各种地质界面，包括物质分异面和不连续面，如假整合、不整合、褶皱、断层、层面、节理和片理等。 2.原生结构面：在成岩阶段形成的结构面，根据岩石成因的不同，可分为沉积结构面、岩浆（火成）结构面和变质结构面三类。 3.构造结构面：指在构造运动作用下形成的各种结构面，如劈理、节理、断层面等。 4.次生结构面：指在地表条件下，由于外力(如风力、地下水、卸荷、爆破等)的作用而形成的各种界面，如卸荷裂隙、爆破裂隙、风化裂隙、风化夹层及泥化夹层等。 5.结构面频率：即裂隙度，是指岩体中单位长度直线所穿过的结构面数目。 6.结构体：结构面依其本身的产状，彼此组合将岩体切割成形态不一、大小不等以及成分各异的岩石块体，被各种结构面切割而成的岩石块体称为结构体。 7.结构效应：是指岩体中结构面的方向、性质、密度和组合方式对岩体变形的影响。 8.剪胀角（angle of dilatancy）：岩体结构面在剪切变形过程中所发生的法向位移与切向位移之比的反正切值。 9.节理化岩体：是指被各种节理、裂隙切割呈碎裂结构的岩体。 10.结构面产状的强度效应：指结构面与作用力之间的方位关系对岩体强度所产生的影响。 11.结构面密度的强度效应：指结构面发育程度(数量)对岩体强度所产生的影响。 12.岩体完整性指标：是指岩体弹性纵波与岩石弹性纵波之比的平方。 13.岩体基本质量：岩体所固有的、影响工程岩体稳定性的最基本属性，岩体基本质量由岩石坚硬程度和岩体完整程度决定。 14.自稳能力：在不支护条件下，地下工程岩体不产生任何形式破坏的能力。 15.体积节理数：是指单位岩体体积内的节理(结构面)数目。 16.岩石质量指标(RQD)：长度在10cm（含10 cm)以上的岩芯累计长度占钻孔总长的百分比，称为岩石质量指标RQD(Rock Quality Designation)。 二、填空题 1.岩体是指经历过多次反复地质作用，经受过变形，遭受过破坏，形成了一定的岩石成分和结构，赋存于一定地质环境中的地质体。因此，岩体力学性质与岩体中的、以及 2 密切相关。 2.岩体由结构面和结构体组成，结构面根据形成原因通常可分为三种类型：、 和。 3.在工程岩体范围内，结构面按贯通情况可分为、以及三种类型。 4.在岩体中被各种结构面切割而成的岩石块体称为结构体。结构体的形状主要有、、1 以及菱形和锥形等，如果风化强烈或挤压严重，也可形成、、 1 等。 5.岩体抵抗外力作用的能力称为岩体的力学性质。它包括岩体的特征、特征和1 特征等。 6.岩体结构面的剪切变形与、和有关。 7.岩体结构面的几何特性是反映节理的外貌，它的组成要素包括：、、、 以及和。 8.岩体的力学性质不仅取决于岩石本身及结构面的力学性质，也与密切相关。 9.岩体的强度不仅与组成岩体的的性质有关，而且与岩体内的有关，此外还与岩体有关。 10.岩体中存在各种结构面，结构面的变形大小主要由和控制的。
气溶胶发生器解读
气溶胶发生器 一、简介 目前，数字粉尘仪已广泛应用于室内空气质量检测、工作场所空气质量检测、矿井粉尘浓度检测及户外空气质量检测。不同厂家对其生产的粉尘仪命名不尽相同，如数字粉尘仪、智能型数字粉尘仪、微电脑粉尘仪、呼吸性粉尘仪、防爆型粉尘仪等等。总体来说，这些仪器可统称为粉尘仪，为检测环境空气中粉尘颗粒质量浓度的仪器。粉尘仪根据测量原理可分为光散射式粉尘仪及压电天平式粉尘仪两种。光散射式粉尘仪根据粉尘颗粒对激光的散射通量来测定粉尘质量浓度，这类仪器构造相对简单、响应快、维护方便，为目前数字粉尘仪的主流产品，占市场总量的90%以上。但光散射式粉尘仪各厂家所用光源、探测器及光室不尽相同，仪器出厂前所用标定方法不尽相同，导致仪器的响应曲线及准确度千差万别，测得同一环境下的质量浓度差别较大，给用户使用带来不便，数据可比性较差。压电天平式粉尘仪目前生产厂家较少，因为其维护量较大，目前市场占有率不高。针对以上现状，各地质量技术监督部门非常有必要建立起数字粉尘仪的标定方法规范，用以检定不同厂家及不同用户的粉尘仪，以使粉尘检测的工作得以规范化管理。 数字粉尘仪有全尘及可吸入性粉尘之分。全尘是指测定空气中总的悬浮颗粒物，可吸入性粉尘是指空气中可吸入的那一部分粉尘，按照美国环保局及中国环保局的定义，可吸入性粉尘指空气动力学直径小于10微米以下的粉尘。所以一般的吸入性粉尘仪应该具备PM10入口切割头，该切割头对空气动力学直径为10微米的颗粒应该有50%的去除效率。切割粒径的偏差是影响粉尘仪准确度的一个关键因素。标定切割头的方法需用单分散标准PSL粒子。光散射仪器散射信号受颗粒的折射率的影响较大，同样质量的颗粒，如果成分不同，折射率就不同，由光散射型仪器测得的质量就不同。所以，针对不同的光散射仪器，有必要在统一的、稳定的散射介质下进行质量浓度的标定，目前应用较多的方法是利用ISO标准粉尘来标定。
常见岩石的强度性质
当前位置：课程学习/第四章岩块的变形与强度性质/第三节岩块的强度性质 第三节岩块的强度性质 岩块的强度是指岩块抵抗外力破坏的能力。 根据受力状态不同，岩块的强度可分为单轴抗压强度、单轴抗拉强度、剪切强度、三轴压缩强度等。 一、单轴抗压强度σc 1、定义 在单向压缩条件下，岩块能承受的最大压应力，简称抗压强度（MPa）。 2、研究意义 （1）衡量岩块基本力学性质的重要指标。 （2）岩体工程分类、建立岩体破坏判据的重要指标。 （3）用来估算其他强度参数。 3、测定方法 抗压强度试验 点荷载试验 4、常见岩石的抗压强度 常见岩石的抗压强度 二、单轴抗拉强度σt 1、定义 单向拉伸条件下，岩块能承受的最大拉应力，简称抗拉强度。 2、研究意义 （1）衡量岩体力学性质的重要指标
（2）用来建立岩石强度判据，确定强度包络线 （3）选择建筑石材不可缺少的参数 3、测定方法 直接拉伸法 间接法（劈裂法、点荷载法） 4、常见岩石的抗拉强度 常见岩石的抗拉强度 5、抗拉强度与抗压强度的比较 岩石中包含有大量的微裂隙和孔隙，岩块抗拉强度受其影响很大，直接削弱了岩块的抗拉强度。相对而言，空隙对岩块抗压强度的影响就小得多，因此，岩块的抗拉强度一般远小于其抗压强度。 通常把抗压强度与抗拉强度的比值称为脆性度，用以表征岩石的脆性程度。 岩块的几种强度与抗压强度比值
三、剪切强度 1、定义 在剪切荷载作用下，岩块抵抗剪切破坏的最大剪应力，称为剪切强度。 2、类型 （1）抗剪断强度：指试件在一定的法向应力作用下，沿预定剪切面剪断时的最大剪应力。 （2）抗切强度：指试件上的法向应力为零时，沿预定剪切面剪断时的最大剪应力。 （3）摩擦强度：指试件在一定的法向应力作用下，沿已有破裂面（层面、节理等）再次剪切破坏时的最大剪应力。 3、研究意义 反映岩块的力学性质的重要指标。 用来估算岩体力学参数及建立强度判据。 4、抗剪断强度的测试方法 直剪试验 变角板剪切试验 三轴试验 5、常见岩石的剪切强度 常见岩石的剪切强度
气溶胶测量笔记
1.4.5 总悬浮颗粒物（TSP） 能悬浮在空气中 空气动力学当量直径≤100微米 是大气质量评价中的一个通用的重要污染指标 总悬浮颗粒物的浓度以m3空气中总悬浮颗粒物的毫克数表示，用标准大容量 颗粒采样器在采样效率接近100％滤膜上采集已知体积的颗粒物，恒温恒湿条件下，称量采样前后采样膜质量来确定采集到的颗粒物质量，再除以采样体积，得到颗粒物的质量浓度。 在一般大气压条件下，热迁移力或热迁移速度取决于粒度，即意味着较小的粒子会先沉降下来。所以当粒度超过2微米时，热沉降器的收集效率受到影响。 过滤采样： 使气体通过一种介质使其中的粉尘与气溶胶分开。 方法：Soxhlet过滤器可溶性采样滤膜糖滤膜萘滤膜（采样后加热时萘挥发）四氯酚酞结晶可溶性滤膜 1.4.6 样品分离 淘析器和气溶胶离心机 前者：利用重力，根据粒子沉降速度与气流速度的差异，依据粒度将其分离。 后者利用离心力 1.4.7 CNC 凝结核子计数器：即膨胀技术器的前身，后来人们开始使用光电膨胀型仪器。以至于后来在综合电学实验室内研发自动光电凝结核子技术器。 1.4.8 超显微镜光学粒子计数器 由丁达尔现象受到启发，即在可见先以下的粒子是可以被观察、计数和测量的。除了超倍显微镜以外，浊度计、丁达尔仪和光学粒子计数器的发明也基于此。利用粒子散射出的光进行观察。 1.4.9 矿物和化学气溶胶的分析 矿物粉尘：成分是石英和其它硅酸盐类以及重金属。 方法：比重计、滴定法、色度计、光度计、极谱记录仪和X射线衍射。X成为国际标准方法。 1.5 纤维气溶胶的测定 石棉，是第一个纤维气溶胶的来源，它可以扩散进入工作场所空气和大气环境中。20世纪60年代确定了它与肺癌之间的效应关系，吸入到人体的石棉粉尘可以致癌。 最早的测量方法：样品停留在滤膜上，在真空条件下镀金使其具有导电性，在扫描电镜（SEM）下可以测量直径大于等于0.1微米的纤维。后来的TEM（透射电子显微镜）是唯
岩石物理学复习提纲2017
岩石物理学复习提纲 2017 一、试卷题型 ?基本概念以填充和名词解释形式考查 一、填充题： 例： 1、岩石物理学主要从（）和（）上研究岩石特性与其（） 性质间相互关系。 2、矿物一般是由无机作用形成的，（）和（）都是有机作用的 产物，故均非矿物。 二、名词解释： 例： 1、岩石物理学： 2、离子导电岩石：
一、试卷题型 ?简述题与综合题： 三、简述题，主要考查对岩石物理中一些问题的理解 例： 1、简述岩石物理学研究中存在的问题 2、用定性或定量方式列举三个主要岩石特性因素是怎样影响岩石地震 特性的 3、岩石物理模型中公式的定义，物理量的含义，公式等 一、试卷题型 ?简述题与综合题： 四、综合题，与简述题的差别为，一般在综合题中会加入简单的计算， 同时考查对知识的综合应用。 例： 1、阿尔奇公式的基本形式和物理意义，写出各个参量的含意；已知一 些参数后求岩石的电阻率孔隙度和饱和度； 2、 Gassmann方程中需要哪些参数，与空间平均方式建立岩石物理 模型有什么关系，基质体积模量，孔隙内混合流体的体积模量用什么模型计算，已知体积模量怎样计算速度，反之。
一、试卷题型 ?图示说明题和公式推导或证明 五、图示说明题，用图示的方式说明弹性波在固液介质中的传播规律并用文字回答基本规律； 例1：在一个液－固介质的分界面上，上层液体介质的波阻抗为Z 1＝Vp 1ρ1，下层固体介质的波阻抗为Z 2＝Vp 2ρ2，且V 2＞V 1。当一个波以α角入射到界面时，在界面上会发生什么现象？用射线、箭头和角度方式图示，并回答问题。 一、试卷题型 ?图示说明题和公式推导或证明 例2：图示岩石基本特性与速度的关系(定性关系)。
高等岩石力学论文
高等岩石力学综述 摘要： 岩石力学是研究岩石的力学性态的理论和应用的科学，是探讨岩石对其周围物理环境中力场反应的学科，是一门应用型基础学科。通过对岩石力学性态的理论和实验研究，解决岩土工程领域的破坏和稳定问题。主要的研究方法围绕工程地质研究方法、数学和力学分析法以及综合评价法展开，衍生出各种应用手段和实验方法，为工程地质学研究土体中可能发生的地质作用提供定量研究的理论基础和方法，较好的解决了岩土工程中所遇到的相关问题。 关键词：岩石力学、发展状况、研究对象、研究方法、工程应用 一、岩石力学的发展状况 岩石力学是研究岩石力学性态的一门理论和应用科学，是探讨岩石对周围物理环境中力场反应的一门力学分支。岩石力学是解决岩石工程问题的理论基础。岩石作为整个自然界的物质系统的一部分，必然为人类所认识和利用。近五十年来，岩石力学学科有了巨大的发展。国际岩石力学学会和中国岩石力学与工程学会为发展本学科做了大量艰苦的开拓工作，在学术和实践等方面都取得了丰硕成果。人类生活的环境是地球上层的岩石圈，很多活动都离不开以岩石工程为对象的经济建设。水电站的大坝、厂房引水隧洞、矿山巷道等的高速发展都给岩石力学提出了新的要求和课题。特别是我国蓬勃发展的水利建设事业如上犹江、佛子岭、梅山、新安江、刘家峡、丹江口、葛洲坝、隔河岩、水布哑、二滩、三峡等的新建都对岩石力学发展起了重大的促进作用。通过大量实践的成功经验与失败教训，人们逐步认识到岩石力学与工程学科的重要性。利用岩石力学合理地去解决工程实践中的问题，近三十年来已取得了世人瞩目的丰硕成果。软弱围岩矿床开采的巷道支护技术、坚硬围岩矿床开采后的采空区处理技术、软弱岩体上水工建筑的设计技术、高温度压条件下岩石流变与工程稳定问题，地下群体工程优化技术等的应用，在许多工程实践中取得了理论上的重要进展，获得了良好的经济效益。与此同时，岩石力学的基本理论也逐步得到充实和提高，应用岩石流变力学特征、岩石蠕变与工程稳定分析、岩石组分与力学特性等理论研究成果指导工程实践已取得良好效果。 二、岩石力学的研究对象 ①岩体应力，包括岩体内应力的来源、初始应力(构造应力、自重应力等)、二次应力、附加应力等。初始应力由现场量测决定，常用钻孔应力解除法和水压致裂法，有时也用应力恢复法。二次应力和附加应力的计算常用固体力学经典公式，复杂情况下采用数值方法。 ②岩体强度，包括抗压、抗拉、抗剪（断）强度及岩体破坏、断裂的机理和强度准则。室内用压力机、直剪仪、扭转仪及三轴仪，现场做直剪试验和三轴试验，以确定强度参数（凝聚力和内摩擦角）。强度准则大多采用库伦－纳维准则。这个准则假定对破坏面起作用的正应力会增加岩体的抗剪强度，其增加量与正（压）
第七章 岩石动力学
第 岩石动力学 第一节 岩石工程中的动力学问题 1、动荷载 ① 工程爆破 ② 地震 ③ 机车、机器振动 2、动力学研究范围 ① 岩石本身的动力学特性 ② 岩石在各种动力因数作用下所表现的种种效应 第二节 动力荷载下岩石的物理力学特性 一、 声波特性 1、声波分类： 弹性波——传播快，先驱波； 塑性波——传播慢。 体波——岩石内传播，分纵波（压缩波、P 波）、横波（剪切波、S 波） 面波——岩石表面传播。 2、 声波计算 ① 在弹性状态下 ) 1(2) 21)(1() 1(μρμμρμ+= -+-=E V E V s p 式中：p V ——纵波波速 s V ——横波波速
E ——弹模 μ——泊松比 ρ——密度 比较p V 与s V ： 1p S V V = ② 可利用p V 与s V 求岩石动弹模d E 、动泊松比d μ 2 2 2 22) 43(s p s p s d V V V V V E --= ρ ) (222222 s p s p d V V V V --= μ 一般 E E d ，如：
3、动力运动方程（考虑岩石的粘滞性） 1）模型: 弹簧∥阻尼器+激振力 2）运动方程 u E dt du dt u d M P 11 2 2 ++=η 由加速度、牛顿流体、弹簧变形三部分组成 式中：P --为外部施加的力 M ——块体质量； 1η——粘滞系数 1E ——弹模 u ——位移 3）自由振动时，0=P ，有： 0112 2 =++u E dt du dt u d M η 其通解：)cos()2exp(11 1 ?ωη+?- ?=t t M A u 式中：A ——初始位移； ?——相位差（应力与位移的相位差，由阻尼引起）； 1ω——自振圆频率；
物理化学第五章 胶体化学
第五章 胶体化学 一. 单项选择题 1.下列各性质中，哪一个不属于溶胶的动力学性质？( ) A．布朗运动 B．电泳 C．扩散 D．沉降平衡 2.由过量KBr与AgNO3溶液混合可制得溶胶，以下说法正确的是( ) A．电位离子是Ag+ B．反号离子是NO3- C．胶粒带正电 D．它是负溶胶 3.区别溶胶与真溶液和悬浮液最简单最灵敏的方法是( ) A．乳光计测定粒子浓度 B．观察丁达尔效应 C．超显微镜测定粒子大小D．观察ζ电位 4.胶体溶液是( ) A．真溶液,故称为胶体溶液 B．分散相能通过滤纸,不能通过半透膜的分散体系 C．分散相能通过滤纸及半透膜的分散体系 D．分散相不能通过滤纸及半透膜的分散体系 5.溶胶的基本特性之一是( ) A．热力学上和动力学上皆属于稳定体系 B．热力学上和动力学上皆属不稳定体系 C．热力学上不稳定而动力学上稳定体系 D．热力学上稳定而动力学上不稳定体系 6.在AgNO3溶液中加入稍过量KI溶液，得到溶胶的胶团结构可表示为( ) A．[(AgI)m·n I-·(n-x)·K+]x-·x K+B．[(AgI)m·n NO3-·(n-x)K+]x-·x K+； C．[(AgI)m·n Ag+·(n-x)I-]x-·x K+ D．[(AgI)m·n Ag+·(n-x)NO3-]x+·x NO3-。 7.下列性质中既不属于溶胶动力学性质又不属于电动性质的是( ) A．沉降平衡B．布朗运动C．沉降电势D．电导 8.在AgI溶胶（带负电荷）中分别加入同浓度的下列物质，聚沉值最低的是：( ) A．La(NO3)3 B．Mg(NO3)2 C．NaNO3 D．KNO3 9.溶胶中胶粒的布朗运动是属于( ) A．溶胶热力学稳定性的因素B．溶胶动力学稳定性的因素 C．溶胶聚结稳定性的因素 D．是降低胶体表面自由能的因素 10.雾属于分散体系，其分散介质是( ) A．液体B．气体C．固体 D．气体或固体 11.将高分子溶液作为胶体体系来研究，因为它( ) A．是多相体系 B．热力学不稳定体系 Ｃ．对电解质很敏感 D．粒子大小在胶体范围内 12.有关超显微镜的下列说法中，不正确的是( ) A．可以观察离子的布朗运动 B．可以配合电泳仪，测定粒子的电泳速度 C．观察到的粒子仅是粒子对光散射闪烁的光点 D．可以直接看到粒子的形状与大小
溶胶的动力学性质和光学性质
第二节溶胶的动力学性质和光学性质 胶体系统是介于真溶液和粗分散系统之间的一种特殊分散系统。由于胶体系统中粒子分散程度很高，具有很大的比表面积，表现出显著的表面特性，如胶体具有特殊的力学性质、光学性质和电学性质。 1.溶胶的力学性质 1827年，英国植物学家布朗（Brow）在显微镜下，观察悬浮在液体中的花粉颗粒时，发现这些粒子永不停息地做无规则运动。后来还发现所有足够小的颗粒，如煤、化石、矿石、金属等无机物粉粒，也有同样的现象。这种现象是布朗发现的，故称布朗运动，但在很长一段时间中，这种现象的本质没有得到阐明。 1903年，齐格蒙德（Zsigmondy）发明了超显微镜，用超显微镜观察溶胶，可以发现溶胶粒子在介质中不停地做无规则的运动。对于一个粒子，每隔一定时间纪录其位置，可得到类似图9-13所示的完全不规则的运动轨迹，这种运动称为溶胶粒子的布朗运动。 图9-13 布朗运动示意图 粒子做布朗运动无需消耗能量，而是系统中分子固有的热运动的体现。固体颗粒处于液体分子包围之中，而液体分子一直处于不停的、无序的热运动状态，撞击着固体粒子。如果浮于液体介质中的固体远较溶胶粒子大（直径约大于5μm），一方面由于不同方向的撞击力大体已互相抵消，另一方面由于粒子质量大，其运动极不显著或根本不动。但对于胶体分散程度的粒子（直径小于5μm）来说，每一时刻受到周围分子的撞击次数要少得多，那么在某一瞬间粒子各方向所受力不能相互抵消，就会向某一方向运动，在另一瞬间又向另一方向运动，因此形成了不停的无规则运动。布朗运动的速率取决于粒子的大小、温度及介质黏度等，粒子越小、温度越高、黏度越小则运动速率越快。
气溶胶动力学基础
气溶胶力学基础 将颗粒污染物从气体中分离出来的基本理论是气溶胶力学。所谓气溶胶是指气体介质中加入固态或液态粒子而形成的分散体系。以分散相处于悬浮状态的粒子。 2.1气溶胶粒子的基本性质 2.1.1 粒状污染物的来源 空气污染包括两方面：室外大气污染和室内污染。空气污染物的来源如图2.1所示。 图 2.1 空气污染源 2.1.2粒状污染物的分类 粒状污染物的分类方法有多种，在大气污染方面常用德林卡和哈奇德的分类方法［5］，见表2.1。 表2.1 德林卡和哈奇德粒状污染物分类方法 分类名称粒径生成方式 固体粒子 粉尘1～100 破碎、筛分、运输、机械加工、扬尘 凝结固体烟雾0.1～1 燃烧焊接、金属冶炼、熔解、蒸发、升华、凝聚烟0.001～0.3 木材、纸、布、油、煤、香烟等燃烧而形成 液体粒子霭1～100 蒸汽的凝结、化学反应、液体喷雾等雾5～50 水蒸气的凝结
不同粒径的粒子所服从德空气动力学规律是不同的，为了讨论在不同粒径范围内气溶胶粒子的空气动力学性能，在气溶胶力学研究方面，根据粒子的大小分4个区。其分类见表2.2［6］ 。还可以用克努森数Kn 作为分类依据 2/p Kn d λ= （2.1） 式中 λ——气体分子平均自由程，m ； p d ——粒径，m 。 按Kn 的分类方法见表2.2。 由分子动力理论，气体分子平均自由程为 λ= （2.2） 式中 M ——气体分子的摩尔质量，kg ； R ——气体常数，()/J kg K ； T ——绝对温度，K ； μ——动力黏度，Pa s ； ρ——气体密度，kg/m 3。 表2.2 根据不同粒径范围定义的气溶胶力学分类方法 2.1.3 气溶胶粒子的基本性质 2.1. 3.1 粒子的密度 由于颗粒表面不光滑和内部有空隙，所以颗粒表面和内部吸附着一定的空气。设法将吸附在粒子表面内部的空气排出后测得的粒子自身的密度称为颗粒的真密度p ρ。呈堆积状态存在的粒子，将包括颗粒之间气体空间在内的粉体密度称为堆积密度b ρ，若空隙率为ε，则真密度和堆积密度存在如下关系 ()1b p ρερ=- （2.3）