深埋煤层应力松弛状态演化试验与动力学分析

摘要：

应用Lyapunov指数法,对试验得到的深埋煤层应力松弛系统演化对应于各级应变水平的时间序列进行分析,科学重构相空间,得到了每一递进应变水平的相轨迹均不重复地围绕各自对应的历史应力中值而顺次演化.采用分形几何学方法进行时间序列分析,定量揭示出煤样应力松弛系统演化的各层次间自相似性,并部分反映了经典力学与非线性科学间的关系.得到了对应各级应变水平系统演化时间序列的非线性动力学评价指标,并判定深埋煤层应力松弛系统为复杂系统且具有典型混沌特征.深埋煤层应力松弛系统演化的混沌程度及复杂程度呈下降规律,煤体内部力学性质弱化因素与强化因素之间竞争最为激烈的阶段,其混沌程度最高,而宏观破坏后系统伴随最低的混沌程度及复杂程度.

关键词：非线性动力学、应力松弛、系统演化、深埋煤层、混沌、分形、相空间

所属期刊栏目：37

分类号：TU452(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目No.51004098,No.51574156;山东省自然科学基金项目No.ZR2014DM019.This work was supported by the National Natural Science Foundation of China 51004098,51574156 and the Natural Science Foundation of Shandong Province ZR2014DM019.

在线出版日期：2016-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1588-1596