陈忠辉
岩石力学与工程、岩石破坏理论与数值方法、地下工程灾害与防治、结构损伤与检测等。
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- 姓名:陈忠辉
- 目前身份:
- 担任导师情况:
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学术头衔:
博士生导师
- 职称:-
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学科领域:
岩土力学
- 研究兴趣:岩石力学与工程、岩石破坏理论与数值方法、地下工程灾害与防治、结构损伤与检测等。
陈忠辉,男,1968年10月生,博士,教授、博士生导师,现任土木工程系副主任。1997年3月毕业于东北大学获博士学位。1997~1999年在中国矿业大学(北京)工程力学博士后流动站做博士后研究工作,出站后留校工作。主要研究方向为岩石力学与工程、岩石破坏理论与数值方法、地下工程灾害与防治、结构损伤与检测等。近年来主持国家自然科学基金两项和煤炭科学基金等多项国家级纵向和横向科研项目,在国国际著名杂志Int. J. of Rock Mech. & Rock Sci., Rock Mech. and Rock Eng., Int. J. of GeoMechanics等发表论文四十余篇,以第一作者SCI收录5篇,EI收录12篇,和谢和平院士合作出版《岩石力学》专著一部。并获煤炭科技进步特等奖一项、教育部科技进步二等奖一项、中国煤炭工业协会科学技术奖二等奖一项、山西省科技进步奖二等奖一项。
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陈忠辉, Z. H. Chen, L. G. Tham, M. R. Yeung, and P. K. K. Lee
Journal of Geomechanics, Vol. 3, No.2, December 1, 2003.,-0001,():
-1年11月30日
A numerical analysis has been conducted to evaluate the effect of confining pressure on the damage evolution and the fracture process of brittle rock materials by using the rock failure process analysis code (RFPA2D). A fractal dimension D associated with material damage and a damage variable v are defined to describe the damage process of the specimen subjected to tensile or compressive load. We find that the spatial distribution of microfractures is fractal and has very good statistical self-similarity in the specimen under different confined conditions. The fractal dimension D increases progressively with loading. Meanwhile, the damage variable v develops from 0 to 1, and the specimen failure is characterized by the critical damage variable vc with 0.4<vc<0.8. The initial damage is delayed by the confining pressure. The confining pressure plays an important role in the mode of rock failure in numerical simulations. The tensile microfractures dominate near the brittle splitting of the specimens under no and low confining pressure. Conversely, a few tensile microfractures appear in the ductile shear failures of the specimens under immediate or high confining pressures. The tensile microfractures run through all failure processes in the specimen under uniaxial tensile loading. The stress-strain curves are also obtained in numerical simulation. The results show that the specimen is strengthed by the confinement and fails according to Mohr-Coulomb failure criterion.
Numerical analysis, Rocks, Damage, Failures, Pressures, Simulation.,
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【期刊论文】CONFINING PRESSURE EFFECT ON ACOUSTIC EMISSIONS IN ROCK FAILURE
陈忠辉, Chen Zhonghui, Tang Chunan, Fu Yufang
JOURNAL OF COAL SCIENCE & ENGINEERING (CHINA) ISSN. 1006-8097 pp. 56-63 Vol. 4 No.1 June 1998,-0001,():
-1年11月30日
Based on the phenomenon that acoustic emissions (AE) generated by rock mass increase suddenly because of underground excavation, time sequence of AE rate in rock failure has been discussed by using statistical damage theory. It has been demonstrated that how the influence of confining pressure on the deformation behavior and AE characteristics in rocks can be inferred from a simple mechanics model. The results show that loading confining pressure sharply brings out increasing of AE. On the other hand, few AE emits when confining pressure is loaded sharply, and AE occurs again when axial pressure keeps on increasing. These results have been well simulated with computer and show close correspondence with directly measured curves in experiments.
acoustic emissions,, confining pressure effect,, rock failure
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陈忠辉, 唐春安, 傅宇方
岩土工程学报,1998,20(6):8~15,-0001,():
-1年11月30日
基于岩石变形过程中损伤局域化现象,根据岩石材料随机性的特点,通过二维网络系统损伤演化的有限元数值模拟发现:岩石微破裂在损伤演化过程中显示出从均匀随机的无序逐渐向局域化的有序转化特征,不论微破裂如何演化,最终都诱致岩石网络系统产生突变破裂现象。用岩石微破裂与声发射具有一致性的假设,模拟出岩石破裂过程中声发射空间分布的规律。
微破裂,, 损伤演化,, 数值模拟,, 诱致突变。
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陈忠辉, 谭国焕, 杨文柱
岩土工程学报,2001,2(3):576~580,-0001,():
-1年11月30日
利用RFPA2D对岩石在不同围压下损伤破坏演化过程进行了数值模拟,基于岩石损伤定义分形维数以描述试样在各种加载条件下微破裂的演化过程。计算结果表明:分形维数和损伤变量随着荷载的增加逐渐增大,岩石的起始损伤随着围压增加而被延迟,试样强度随着围压的增加而增加,其宏观破坏符合Mohr-oulomb破坏准则。
岩石破坏, 围压, 数值模拟
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陈忠辉, 谭国焕, 杨文柱
岩土工程学报,2002,24(2):183~187,-0001,():
-1年11月30日
针对脆性岩石细观强度非均匀、离散性特征,利用重正化群理论建立了岩石临界破坏重正化模型,系统研究了岩石宏观临界强度和细观强度的定量关系,采用条件概率方法处理模型中细观单元间的应力转移,从而求得岩石临界破裂时的临界概率P*,着重研究了岩石均质度与岩石峰值强度的理论关系。此外,利用岩石破裂过程分析程序(RFPA)模拟了岩石单轴压缩下细观破裂演化至宏观破裂的全过程。研究结果表明,数值模拟和重正化群得到的岩石峰值强度十分吻合。
脆性破裂, 重正化群, 数值模拟
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陈忠辉, 唐春安, 傅宇方
煤炭学报,1996,21(4):364~369,-0001,():
-1年11月30日
基于加载体刚度对岩石试样产生声发射率时间序列的影响,利用统计细观损伤力学对加载体和岩石试样组成的简单力学模型产生的声发射进行了理论分析,推出了具有围压作用的应力-应变全过程关系,并利用计算机对全过程进行了仿真模拟。结果表明,加载体刚度的变化通过影响岩石试样变形速率的方式来参与影响岩石试样声发射率的时间序列,理论结果和实验值吻合较好。
声发射 刚度效应 岩石破裂
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陈忠辉, 林忠明, , 谢和平, 王红卫
煤炭学报,2004,29(1):31~35,-0001,():
-1年11月30日
利用连续介质损伤力学方法,通过岩石微元体强度的Weibull 统计分布和库仑准则假定,建立了一个简明的岩石三维各向同性损伤模型及弹脆性本构方程。探讨了岩石试样试验的应力-应变全过程特征、损伤演化规律、岩石试样加载的围压效应以及卸荷破坏下强度及脆化特征,理论与试验结果表明,卸载破坏比加载破坏表现得更为脆性、更突然。
脆性岩石本构, 围压效应, 卸荷损伤
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陈忠辉, 谢和平
岩石力学与工程学报,2000,19(4):436~70,-0001,():
-1年11月30日
针对综放开采煤壁前方支承压力的分布特征,应用统计损伤力学建立了一个简单的力学模型,在给定变形条件下研究支承压力的分布规律,避免了对支承压力的分区(极限平衡区和弹性变形区)研究。理论结果和实验结果具有很好的一致性。最后对支承压力的影响因素(如煤岩强度、顶煤和直接顶厚度、原岩应力的大小等)加以讨论。
支承压力,, 综放采场,, 损伤力学
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陈忠辉, 傅宇方, 唐春安
岩石力学与工程学报,1997,16(1):65~70,-0001,():
-1年11月30日
针对由于地下开挖引起的岩石声发射率突增及最小主应力减小可能引起地震等地质现象,利用统计损伤理论对岩石破裂过程中声发射率的时间序列特征,特别是三维应力下岩石的快速加卸围压对声发射的影响进行了理论探讨。结果表明: 三维应力下岩石快速卸围压,促使声发射率突增,而在一定范围内快速增加围压,声发射并不发生,只有增加一定轴压,才会有声发射的产生,这些结果在计算机上得到了很好的模拟,并与实验结果相吻合。
声发射,, 围压效应,, 岩石破裂
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陈忠辉, 谢和平, 林忠明
岩石力学与工程学报,2002,21(8):1136~1140,-0001,():
-1年11月30日
运用损伤力学的基本原理,阐述了综放开采顶煤在支承压力作用下损伤演化与冒放性之间的关系。利用细观统计损伤力学建立了损伤参量的计算模型,把顶煤损伤参量作为冒放性指标加以研究,并讨论了开采深度、煤层强度、原始裂隙和水平应力对顶煤冒放性的影响,其理论结果和现场实际相吻合。
综放开采,, 冒放性,, 损伤力学
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