重庆大学采矿工程考研专业课真题岩石力学标准参考答案(权威机密准确)

1. 岩石的容重与比重

容重的定义：单位体积（包括岩石内孔隙体积）的重量。=

W V

γ 影响因素：组成岩石的矿物成分、孔隙发育程度及其含水量。

岩石的容重一定程度上反映出岩石力学性质的优劣，容重大，相应力学性质就好。反之愈差。

根据含水状况分为天然容重γ、干容重d γ和饱和容重w γ。

测量方法：量积法（直接法）、水中称重法或蜡封法。

量积法测干容重，s

d g Ah

γ=

，s g 为被测岩样在105～110度的温度下烘干24小时的重量(kN)； 遇水崩解、溶解和干缩湿胀的岩石不能用水中称重法测容重。

而蜡封法适用于不能用量积法或水中称重法测容重的岩石。取烘干岩样系上细线，称重为s g 。持线将岩样缓缓浸入刚过熔点的蜡液中，取出，检查岩样是否密封完好，如未密封完好，再用蜡液封好，冷却后称重记为1g ，然后浸水后称重2g ，则

12

12s

d n

g g g g g γγ=

---

，n γ为蜡的容重。

若已知天然含水率，则可根据干容重d γ计算天然容重γ：(10.01)d γγω=+，ω为岩石的天然含水率（%）

比重：岩石固体部分的重量和4C 。

时同体积纯水重量的比值。s

s s W G V ω

γ=

， 影响因素：组成岩石的矿物比重及其在岩石

中的相对含量，成岩矿物的比重愈大，则岩石的比重愈大。反之愈小。岩石的比重一般为2.5～3.3.

2. 试论述岩石的水理性与空隙性

岩石与水相互作用时所表现的性质称为

岩石的水理性。包括岩石的吸水性、透水性、软化性和抗冻性。 A 天然含水率

天然状态下岩石中水的质量m w 与岩石的 烘干质量m dr 的比值，称为岩石的天然含水率，以百分率表示，即：

%100?=

dr

m m ω

? B 吸水性

定义：岩石在一定条件下吸收水份的性能。 影响因素：孔隙的数量、大小、开闭程度和分布情况等。

表征岩石吸水性指标吸水率、饱和吸水率、饱水系数。

（1）吸水率a ω是岩石在常压下吸入水的质量与其烘干质量dr m 的比值，即

%1000?-=

dr

dr

a m m m ω 式中，0m 为烘干岩样浸水48小时后的总质

量。

（2）饱和吸水率是岩石在强制状态下岩石吸入水的质量与岩样烘干质量的比值，即

%100?-=

dr

dr

sa sa m m m ω

式中，sa ω为岩石的饱和吸水率；dr m 为真空抽气饱和或煮沸后之间的质量（kg ）。 （3）饱水系数w k 是指岩石吸水率与饱和吸水率的比值，即

%100?=

sa

a

w k ωω C 透水性

透水性：岩石能被水透过的性能 达西定律：当地下水沿着岩石中的孔隙或裂隙流动时，其水流速度与水力梯度成正比，即

dl

dh

k l h h K

-=?--=12ν D 软化性

定义：岩石浸水后强度降低的性能 软化系数：c

cw

c σση=

式中：c η为岩石的软化系数

cw σ为饱水岩样的抗压强度(MPa) c σ为自然风干岩样的抗压强度(MPa)

E 抗冻性

定义：岩石抵抗冻融破坏的性能，岩石的抗冻性常用抗冻系数来表示。 抗冻系数：

%100?-=

c

cf

c f c σσσ 式中，f c 为岩石的抗冻系数，c σ为岩石冻融的抗压强度（kpa ）。cf σ为岩样冻融后的

抗压强度（kpa ）。

空隙性：组成岩石的数量不同、成因各异的孔隙裂隙，是岩石的重要结构特征，用孔隙率n 表示，即岩石内部孔隙体积与岩石总体积之比。

空隙率反映了孔隙裂隙在岩石中所占的百分率，孔隙率越大，表明岩石中的孔隙裂隙越多，岩石的力学性能越差。

3.论述影响岩石力学性质的主要因素

A ）水对岩石力学性质的影响 地下水包括结合水和重力水。对岩石力学性质影响的5个方面：连接作用、润滑作用、水楔作用、孔隙压力作用、溶蚀及潜蚀作用

B ）温度对岩石力学性质的影响

随着温度的增高，岩石的延性加大，屈服点降低，强度也降低。

C ）加载速度对岩石力学性质的影响

加载速率越快，测得的弹性模量愈大，获得的强度指标值超高；反之越小。随着加载速率的降低，岩石的延性加大，屈服点降低，峰值强度也降低。

D ）围压对岩石力学性质的影响

随着围压的增高，岩石的延性加大，屈服点增加，峰值强度也增加。

E ）风化对岩石力学性质的影响 主要表现在以下3个方面：

降低岩体结构面粗糙度并产生新的裂隙进一步破坏岩体的完整性，矿物成分发生变化，结构和构造发生变化。

F)岩石的各向异性等其它因素。

影响岩体力学性质的基本因素有：结构体（岩石）力学性质、结构面力学性质、岩体结构力学效应（爬坡角效应，尺寸效应和名向异性）和环境因素特别是地下水和地应力

的作用。

4.通过试验确定岩石试件强度指标受如下因素影响：

1）试件尺寸。一般情况下，试件尺寸越大，获得的强度值越低。

2）试件形状。如正方体、长方体和圆柱体试件在同样加载条件下获得的强度指标不同。

3）试件三维尺寸。如单轴试验时，高径比小的试件所测得的强度指标比高径比大的试件强度大。通常规定高径比为2.5～3. 4）加载速率。加载速率越大，获得的强度指标越高。

5）温度、湿度，加载路径，荷载条件等也会影响岩石试验强度指标。如饱和抗压强度比干试件所测得的强度指标小。

5.岩体结构分类方案：

岩体的定义：由岩块和结构面组成的天然地

质体。

第一依据：结构面类型（结构级序）

软弱结构面 － I 级岩体结构（有充填物） 坚硬结构面 － II 级岩体结构（无充填物）

第二依据：结构面切割程度及结构体类型 （岩体结构基本类型）

I 级岩体结构：块状岩体结构－块裂结构

板状岩体结构－板裂结构

II 级岩体结构：结构面贯通切割－碎裂结

构

结构面断续切割－断续结构 无显结构面切割－完整结构

亚类划分依据： 岩体的原生结构

块状的 － 块状碎裂结构 层状的 － 层状碎裂结构

完整结构岩体：受结构面切割程度很低，完整性较好的岩体。多半是碎裂结构岩体中结构面被后生压力愈合和胶结愈合作用而成。

块裂结构：该类岩体是由至少一组软弱结构面切割及坚硬结构面参与切割成块状结构体的高级序岩体结构。其结构体为层状原生结构岩体，其软弱结构面主要为断层、层间错动等．参与切割的坚硬结构面一般延展较长，亦多数为错动过的坚硬结构面。

板裂结构：主要发育于经过褶皱作用的层状岩体内．受一组软弱结构面切割，结构体呈板状．软弱结构面主要为层间错动面或块状原生结构岩体内的似层间错动面。结构体多数为组合板状结构体，有的亦为完整板状结构体。

碎裂结构岩体：被结构面切割成大小不等、形状不一的碎块。可分为块状碎裂结构岩体及层状碎裂结构岩体两亚类，它们的共同点是切割岩体的结构面是有规律的，即主要为原生结构面及构造结构面。块状碎裂结构岩体结构体块度大，大多为1-2m，但块度较均匀。层状碎裂结构岩体块度小，其块度与岩层厚度有关。

断续结构岩体：特点是显结构面不连续，对岩体切而不断，个别部分亦有连续贯通结构但这种部位很少，多数为不连续切割，形不成结构体。宏观上具有连续介质特点，微观上多数不连续，应力集中现象明显。

散体结构分两亚类：①碎屑状散体结构岩体

②糜棱化散体结构岩体碎屑状散体结构岩体的特点是“杂乱无序”，即结构面无序分布、结构面中有软弱的也有坚硬的，结构体主要为角砾，常充填夹杂有泥质成分。糜棱化散体结构岩体主要指断层泥而言。

岩体结构的相对性及工程岩体结构的唯一性：对于工程岩体而言，由于工程规模和尺寸的变化，岩体结构也发生相对变化。因此，岩体结构具有相对性，只有在确定的地质条件和工程尺寸条件下，工程岩体结构才是唯一确定的。

实际岩体是比较复杂的，不是绝对的属于哪一种结构，多数是介于这种和那种之间，在实际岩体结构划分时，需要有一种模糊的观点，只能择其趋向而定。

6.论述岩石流变特性以及岩石蠕变变形曲线的基本特征。1）a.流变性定义：岩石的流变性是指岩石材料的应力-应变与时间因素有关的性质，材料变形过程中具有时间效应的现象称为流变现象。岩石的流变包括蠕变、松弛和弹性后效。

b.蠕变、松弛与弹性后效

蠕变：当应力不变时，变形随时间增加而增长的现象。

松弛：当应变不变时，应力随时间增加而减小的现象。

弹性后效：加载或卸载时，弹性应变滞后于应力的现象。

c.流变方程包括本构方程、蠕变方程和松弛方程。所有流变模型均可由三个基本元件组成，包括弹性元件H，粘性元件N和塑性元件Y。

2）蠕变变形曲线的基本特征

当岩石在某一较小的恒定荷载持续作用下，其变形量虽然随时间增加有所增加，但蠕变变形的速率则随时间而减少，最后变形趋于一个稳定的极限值，这种蠕变称为稳定蠕变。稳定蠕变一般不会导致岩体整体失稳。当荷载较大时，超过岩石的长期强度，蠕变不能稳定于某一极限值，而是无限增长直到破坏，这种蠕变称为不稳定蠕变。不稳定蠕变最终导致岩体整体失稳破坏。

典型的非稳定型蠕变曲线可分为4个基本阶段：

(1)瞬时弹性变形阶段（OA）：

E

σ

ε=

(2)第一蠕变阶段（AB）：

'

'

d

d t

ε

<，应变速率随时间增加而减小，又称减速蠕变阶段。

(3)第二蠕变阶段（BC）：

'

'

d

d t

ε

=，应变速率保持不变，又称等速蠕变阶段。

(4)第三蠕变阶段（CPD）：

'

'

d

d t

ε

>应变速率迅速增加直到岩石破坏。又称加速蠕变阶段。

一种岩石既可发生稳定蠕变也可发生不稳定蠕变，这取决于岩石应力的大小，超过某一临界应力时，蠕变向不稳定蠕变发展，小于此临界应力时，蠕变按稳定蠕变发展。

蠕变变形总量：

)()()(3210t t t εεεεε+++=,式中：0ε为瞬时弹性应变，)(),(),(321t t t εεε为与时间

有关的一次蠕变、二次蠕变、三次蠕变。

7.岩体的长期强度

一般情况下，当荷载达到岩石瞬时强度(通常指岩石单轴抗压强度)时，岩石发生破坏。在岩石承受荷载低于其瞬时强度的情况下，如持续作用较长时间，由于流变作用，岩石也可能发生破坏。因此，岩石的强度是随外载作用时间的延长而降低，通常把作用时间t →∞的强度(最低值)s ∞称之为岩石的长期强度。

长期强度曲线及其指数型经验方程：

t t A Be ασ-=+

确定岩石长期强度的方法一：通过不同应力水平σ1> σ2> σ3>…下的长期恒载实验绘制的蠕变曲线簇，确定其加速蠕变达到破坏前的应力τ及其荷载作用所经历的时间t ，并绘制破坏应力与破坏时间之间的σ-t 关系曲线，此曲线即为长期强度曲线，其水平渐近线在应力τ轴上的截距即为所求之长期强度s ∞。

确定岩石长期强度的方法：通过不同应力水平σ1>σ2>σ3>…下的长期恒载实验绘制

的蠕变曲线簇，确定荷载作用所经历的同一时间t 时不同应力σ下的蠕变ε，并绘制应力σ与蠕变ε之间的关系曲线，其对应于t ∞的σ-ε曲线的水平渐近线在应力σ轴上的截距即为所求之长期强度s ∞。

8. 岩石的物理性质

1) 岩石的容重（密度） ①定义：单位体积的岩石的质量称为岩石的密度，单位体积（包括空隙的体积）的岩石的重力称为岩石的容重。 ②影响因素分类

矿物成分、孔隙发育程度、含水量 ③测量方法

量积法、水中称重法、蜡封法 2) 岩石的比重

岩石的比重就是指岩石固体的重量与同体积水的重量之比。岩石固体体积，就是指不包括孔隙体积在内的体积。岩石的比重可在实验室进行测定，其计算公式为：

d

s s w

W G V γ=

3) 岩石的孔隙性

定义：即岩石中发育有裂隙和孔隙的性质。 孔隙度：即描述岩石的裂隙和孔隙发育的程 度，其衡量指标为孔隙率(n)或孔隙比(e)。 闭型空隙：岩石中不与外界相通的空隙。 开型空隙：岩石中与外界相通的空隙。 4) 岩石的水理性

天然含水率、吸水性、透水性、软化性、抗冻性

5) 岩石的碎胀性 定义：岩石破碎后的体积比原体积增大的性能。

碎胀系数： =

p V V

ξ

其中： V 和VP 为岩石破碎前、后的体积。 永久碎胀系数：岩石破碎后的体积将随时间的变化而逐渐减小，并逐渐趋于稳定，岩石体积不再发生变化是的碎胀系数即永久碎胀系数。

9.岩石的变形特性

a.岩石变形的定义

所谓岩石的变形是指岩石在外界因素（通常指外力作用）的影响下，所产生的形态变化。

b.岩石变形的表示方法

在以应力为纵轴、以应变为横轴的直角坐标系中绘制的各类应力－应变关系曲线来表述。

c 岩石变形的一般特征：

1.岩石一般不遵从虎克定律，在加载过程中也不出现明显的屈服极限点，其应力－应变曲线也非严格的直线；

2. 岩石一旦在外力作用下产生了变形，不论该变形有多小，卸载后都或多或少地残留有一定数量的永久变形（亦称塑性变形），且该永久变形的大小将随外力的增加而增大，该现象在结构疏散或软岩中更为突出；

3.反复加、卸载过程中，每对加、卸载曲线都不互相重合，其间呈现所谓“塑性滞环”现象，这表明岩石在反复加、卸载过程中，其应力－应变曲线具有明显的非单值性。但若将加、卸载值固定，并反复进行，则相应的“塑性滞环”的面积将可能随加、卸载循环次数的递增而减少，且其卸载至零时的永久变形量也随循环次数的递增而降低；

4.节理、裂隙较多的岩石，在受载初期在应力－应变曲线上表现为弹塑性，而对于结构致密坚硬的岩石，则在应力－应变曲线上表现为弹脆性；

5.描述岩石的变形特性时，所采用的“线性”、“可逆”等等术语，都是简化近似的概念，而像“弹性极限”、“弹性模量”、“泊松比”等材料参数也都是在一定条件下的近似值或平均值。

d.岩石变形的三种基本类别

1）弹性变形

e

ε：

在受外力作用的瞬间即产生全部变形，而去除外力(卸载)后又能立即恢复其原有形状和尺寸的变形。

2）塑性变形

p

ε：

受外力作用后产生变形，在外力去除(卸载)后变形不能完全恢复的变形。

3）粘性变形：

受外力作用后变形不能在瞬时完成，且

其应变率随应力增加而增加的变形。

10.岩体的水力学性质

1) 岩体与土体渗流的区别

土体的结构疏松，以孔隙的为（除黄土具孔隙与裂隙双重介质特征外）。

土体的渗流特点：①土体渗透性大小取决于岩性，土体中颗粒愈细，渗透性愈差；②土体可以看作多孔连续介质；③土体的渗透性一般具有均质（或非均质）各向同性（黄土为各向异性）特点；④土体渗流符合达西定律。

岩体以裂隙渗流为主，岩体的渗流特点：①岩体渗透性大小取决于岩体中结构面的性质及岩块的岩性；②岩体渗流以裂隙导水，微裂隙和岩石孔隙储水为其特色；③岩体裂隙网络渗流具有定向性；④岩体一般看作非连续介质（对密集裂隙可看作等效连续介质）；⑤岩体的渗流具有高度的非均质性和各向异性；⑥一般岩体中的渗流符合达西渗流定律（岩溶管道流一般属紊流，不符合达西定律）；⑦岩体渗流受应力场影响明显；

⑧复杂裂隙系统中的渗流，在裂隙交叉处，具有“偏流效应”，即裂隙水流经大小不等裂隙交叉处时，水流偏向宽大裂隙一侧流动。

11.岩体空隙的结构类型

按岩体空隙结构分布：

①多孔连续介质；②裂隙网络介质；③狭义双重介质；④广义双重介质；⑤岩溶管道网络介质。

按岩体空隙形成机理：

①原生空隙结构；②次生空隙结构。

按岩体空隙的表现形式：

①准孔隙结构；②裂隙网络结构；③孔隙－裂隙双重结构；④溶隙－管道（或暗河）双重结构。

按岩体结构面的连续性：

①连续介质；②等效连续介质；③非连续介质。

12.岩体的渗流问题

岩体的渗透性：岩体允许透过流体的能力，用渗透率、渗透系数、渗透率张量和渗透系数张量描述。

渗透率：表征岩体介质特征的函数，描述了岩体介质的一种平均性质，表示岩体介质传导流体的能力。

均质各向同性多孔介质：2

()

k cd eασ

σ-

=

单裂隙介质：2()k b e ασσ-= 裂隙系统，岩体的等效渗透率：

3()k b Se αασσλ-=

α为待定系数；λ与岩体裂隙粗糙度有关的系数，裂隙平直光滑无充填物时，λ=1/12，否则λ<1/12；b ——初始应力状态下单裂隙隙宽；d ——岩体颗粒的有效粒径。 渗透系数：也叫水力传导系数（率），是岩体介质特征和流体特征的函数。描述了岩体介质和流体的一种平均性质。表征地下水流经空间内任一点、某一区域或裂隙段上介质的渗透性。

岩体裂隙介质，渗透系数：

()()/f f K k g σσρμ=

若考虑异常温度：

1

20()0()

0(,)()()/()

()()f f T T T T K T k T g T T e T T e T αασσρμρρμμ----===温度下流体的密度

温度下流体的动力粘度岩体的渗透率张量：描述岩体介质各个方向上的不同渗透性能。岩体空间内不同点上渗透率张量构成了岩体系统内介质的渗透率张量场。与裂隙几何形状（如裂隙宽、间距或密度、粗糙度等）有关； 岩体的渗透系数张量：描述岩体介质和介质内流动的流体在空间同一点上不同方向上的渗透性能的量。 (,)()()/()()K T k T g T k σσρμσ=——应力作用下岩体介质的渗透率张量岩体空间上不同点或不同区域上平均渗透系数张量的集合。与裂隙几何形状和流体的性质（容重和粘滞性等）。

13.地下水渗流对岩体力学性质的影响

①物理作用：

润滑作用、软化和泥化作用、结合水的强化作用

②化学作用：

离子交换、溶解和溶蚀作用、水化作用、水解作用、氧化还原作用、沉淀作用及超渗透作用等。 ③力学作用：

⑴空隙静水压力通过减小有效应力降低岩土体的强度和使岩体裂隙扩容变形，空隙动水压力以切向推力降低岩土体抗剪强度。 ⑵未充满空隙的地下水使岩土体中的有效应力增加：=+p ασσ

⑶充满空隙的地下水使岩土体中的有效应力减小：=p ασσ-

⑷多孔连续介质岩土体中充满流动的地下水时有静水压力和动水压力，动水压力：

d J τγ=（γ为容重，J 为水力梯度）

⑸裂隙岩体中充满地下水时，地下水对裂隙壁面有垂直于裂隙壁面的静水压力和平行于裂隙壁面的动水压力。动水压力：

2

d b J γτ=

b 为裂隙宽度。

14.岩体的质量评价及分类

岩体质量评价及分类的意义：由于组成岩体

的岩石性质、组织结构不同，以及岩体中结构面发育情况差异，致使岩体力学性质相当复杂。为了在工程设计与施工中能区分出岩体质量的好坏和表现在稳定性上的差别，需要对岩体做出合理分类，作为选择工程结构参数、科学管理生产以及评价经济效益的依据之一，同时也是岩石力学与工程应用方面的基础性工作。 分类方法：按目的，分为综合性分类和专题性分类；按所涉及的因素多少，分为单因素分类与多因素分类。 单一因素分类法： A 按岩石质量指标（RQD ）分类 10cm RQD ∑≥=∑岩芯

钻孔长度

B 按岩体结构类型分类 考虑各类结构的地质成因，突出岩体的工程地质特性。首先把岩体结构分为：整块状结构、层状结构、碎裂结构和散体结构，对前

三类中每一类又分为2～3个亚类。此种分类方法对重大岩体工程地质评价比较好。 多因素综合分类方法： A 、乘积法与和差法： 乘积法：根据各参数分级评分值的乗积值对岩体进行分类。 和差法：根据各参数分级评分值的代数和对岩体进行分类。

B 、按岩体质量分级分类： 岩体基本质量指标BQ ：

903250cw v BQ K σ=++

按BQ 值和岩体质量的定性特征将岩体划分如下：

地下工程BQ 值还考虑地下水影响修正系数、主要软弱结构面产状影响修正系数、天然应力影响修正系数进行修正，修正后的BQ 值：

123[]100()BQ BQ K K K =-++

对于边坡岩体和地基岩体分级的修正，未作严格规定。

C 、按岩体地质力学分级分类（CSIR 法） 该分类指标值RMR 由岩块强度、RQ

D 值、节理间距、节理条件及地下水5种指标组成。分类时，各种指标的数值按一定标准评分，求和得总分RMR 值，再作适当修正，从而求得所研究岩体的类别（5级）及相应的无支护地下工程的自稳时间和岩体强度指标（c,υ）值。

D 、巴顿岩体质量（Q ）分类（NGI 法）

r w

n a RQD J J Q J J SRF

=

??

n J ——节理组数；r J ——节理粗糙系数 a J ——节理水折减系数；

SRF ——应力折减 系数。

该分类反映了岩石质量的三个方面：

n

RQD

J 为岩体的完整性； r

a

J J 表示结构面（节理）的形态、充填物特征及其次生变化程度；

w

J SRF

表示水与其它应力存在时对岩体质量的影响。分类时，根据这6个参数的 实测资料，确定各自的数值，求得Q 值把岩体分成9类。

Q 分类法考虑的地质因素较全面，把定量评价与定性分析结合起来了，对软、硬岩体均适用，在处理极软弱岩体中，推荐采用此分类法。

岩体质量评价及其分类的发展趋势： ①运用多因素综合指标。力求充分考虑各种因素的影响和相互关系，把岩体的结构和岩石质量因素作为影响岩体质量的主要因素和指标。

②定性与定量的结合。

③尽量利用简易岩体力学测试技术。如钻孔岩芯，波速测试、点荷载试验等，减少昂贵的大型试验。

④重视新理论与新方法。如计算机、专家系统、模糊评价等。

⑤充分结合工程岩体处理方法和工程施工方法，进行分类与参数估算的定量关系建立。

15.地应力测试的必要性

定义：地应力是存在于地层中的未受工程扰动的天然应力，也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。主要由构造应力也自重应力构成。

成因：⑴大陆板块边界受压引起的地应力场；⑵地幔热对流引起的地应力场；⑶由地心引力引起的地应力场；⑷岩浆侵入引起的地应力场；⑸地温梯度引起的地应力场；⑹地表剥蚀引起的地应力场。另外，地球旋转、地球内应力、地壳非均匀扩容、温度不均、水压梯度及其它物理化学变化等也会引起相应地应力场。

a)它是引起各种地下或露天岩石开挖工程变形和破坏的根本作用力。是确定工程岩体力学属性，进行围岩稳定性分析，实现岩石工程开挖设计和决策科学化的必要前提条件。区别于结构力学、材料力学其他力学。

b)传统的岩石工程的开挖设计和施工的经验类比法有局限性。小规模和地表的岩石工程，经验类比的方法往往是有效的。大规模和深部的岩石工程，经验类比法有不足。常造成各种伤亡事故。因而必须有地应力作为依据科学依据进行开挖设计。

c)是岩石工程数值分析方法计算分析的必要前提条件。只有以地应力依据的数值分析计算才具有实用性并且才是有价值的。 d)地应力应用领域广泛。如对地震预报、区域地壳稳定性评价、油田油井的稳定性、核废料的储存、岩爆、煤与瓦斯突出的研究及地球动力学的研究等也具有重要意义。 e)为了对各种岩石工程进行科学合理的开挖设计和施工，做出既经济又安全实用的工程设计。必须找出影响工程开挖及工程稳定性的各种因素，而地应力是其中一个最重要最根本的因素之一。

16.试论述岩体中的初始地应力及分布规律 a.定义：地应力是存在于地层中的未受工程扰动的天然应力，也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。

b.组成：自重应力、构造应力、热应力、地震应力、扰动应力

c. 地应力的成因 大陆板块边界受压、地幔热对流、地心引力、岩浆侵入、地温梯度、地表剥蚀等引起的地应力场。

d.地应力分布的基本规律（归纳）

⑴地应力是一个具有相对稳定性的非稳定应力场，它是时间和空间的函数；小范围变化明显，而就某个地区整体而言变化不大。 ⑵实测垂直应力基本等于上覆岩层的重量；平均容重3

27/kN m 。

⑶水平应力普遍大于垂直应力；比值在0.5～5.5之间，多数情况下大于2。

⑷平均水平应力与垂直应力的比值随深度增加而减小，并向1趋近，但在不同地区变化的速度不同；地壳深部有可能出现静水压力。

⑸最大水平主应力和最小水平主应力也随深度呈线性增长关系；

⑹最大水平主应力和最小水平主应力之值一般相差较大，显示出很强的方向性；

,min

,max

0.2~0.8h h σσ=，多数情况下为0.4~0.8.

⑺地应力分布受地形、地表剥蚀、风化、岩体结构特征、岩体力学性质、温度和地下水等因素的影响。特别是地形和断层的扰动影响最大。谷底是应力集中的部位，断层和结构面附近，地应力分布受扰动明显。

17.按地应力测试原理不同，测量方法分类

按地应力测试原理不同，测量方法分为直接测量和间接测量两大类。 直接测量：由测量仪器直接测量和记录各种应力量，如补偿应力、恢复应力、平衡应力，并由这些应力量和原岩应力的相互关系，通过计算获得原岩应力值。

在计算过程中并不涉及不同物理量的换算，不需要知道岩石的物理力学性质和应力应变关系。扁千斤顶法、水压致裂法、刚性包体应力计法和声发射法均属于直接测量法。其中水压致裂法目前应用最广泛，声发射法次之。

间接测量法：此方法不是直接测量应力量，而是借助某些传感元件或某些介质，测量和记录岩体中某些与应力有关的间接物理量的变化，如岩体中的变形和应变，岩体的密度、渗透性、吸水性、电阻、电容的变化，弹性波传播速度的变化等，然后由测得的间接物理量的变化，通过已知的公式计算岩体中的应力值。 在计算过程中，首先必须确定岩体的某些物理力学性质以及所测量物理量和应力的相互关系。测量方法有套孔应力解除法和其他应力或应变解除法以及地球物理方法等。其中套孔应力解除法目前应用最广泛最成熟。

18．扁千斤顶法测量地应力步骤：

⑴在准备测量应力的岩石表面，如地下巷道、硐室的表面，安装两个测量柱，并用微米表测量两柱间距；

⑵在与两测量柱对称的中间位置用盘锯向岩体内开挖一个垂直于测量柱连线的扁槽（一般厚度为5~10mm ，与扁千斤顶尺寸一致）；由于开挖造成局部应力释放并引起测量柱间距的变化，测量并记录这一变化。

⑶将扁千斤顶完全塞入槽内，必要时作胶结处理，然后用液压泵给千斤顶加压，使两测量柱的间距恢复到开挖前大小，停止加压，并记录千斤顶中的“平衡应力”或“补偿应力”。此应力即等于扁槽开挖前表面岩体中垂直于千斤顶方向也即平行于两测量柱连线方向的应力。值得注意的是，在试验前需对千斤顶进行标定。

扁千斤顶法是基于岩体完全线弹性的假设的测量方法。测量的是一种一维应力并且是一种受开挖扰动的次生应力场，而非原岩应力场。

19.刚性包体应力计法测量

原理：刚性包体应力计主要组成部份是一个

由钢、铜合金或其他硬质金属材料制成的空心圆柱，在其中心部位有一个压力传感元件。

理论表明：位于一个无限体中的刚性包体，当周围岩体中的应力发生变化时，在刚性包体中会产生一个均匀分布的应力场，该应力场大小与岩体中应力场变化存在一定比例关系。即当刚性包体的弹性模量超过岩体的弹性模量的5倍后，在岩体中任一方位的应力变化会在包体中相同方位引起 1.5倍的应力。因此只要测量出刚性包体中的应力变化就可知道岩体中的应力变化。

测量步骤：首先在测点打一钻孔，然后将该圆柱挤压进钻孔中，使圆柱与钻孔壁紧密接触。当钻孔周围压力发生变化时，应力计中压力变化通过相应电阻应变片输出，通过记录此压力变化，就可知道岩体中应力变化。 刚性包体应变计有很高的稳定性，因而可用于对现场岩体应力变化的长期监测，通常只能测出垂直于钻孔平面的单向或双向应力变化，而不能用于测量原岩应力。其中钢弦应力计灵敏度最高。

20.水压致裂法测量步骤：

原理：当一个位于无限体中的钻孔受到无穷

远处二维应力场的作用时，离开钻孔端部一定距离的部位处于平面应变状态。在这些部位，钻孔周边的应力：

1212=+-2()cos2θσσσσσθ-

0r σ=，其中θσ、r σ分别为钻孔周边的切

向应力和径向应力；θ为周边一点与1σ轴的夹角。当0θ

=。时，θσ取得最小值，此

时21=3-θσσσ。

用水压致裂系统将钻孔某段封隔起来，并向该段钻孔注入高压水，当水压超过213-σσ和岩石抗拉强度T 之和后，在0θ

=。处，也

即1σ所在方位将发生孔壁开裂。开裂水压： 213

i P T σσ=-+。如果继续向封隔段注水使裂隙进一步扩展，当裂隙深度达到3倍钻孔直径时，此处已接近原岩应力状态，停止加压，保持压力恒定，将该恒定压力记为

s P 。则s P 应和原岩应力平衡，即2s P σ=。

只要测出岩石的抗拉强度T 即可由i P 和s P 求出1σ和2σ。

当初始裂隙产生后，卸除水压使裂隙闭合，然后再向封隔段加压使裂隙重新打开，记录重开压力r P ，则2103r P P σσ=-+，这样求1σ和2σ就不用求抗拉强度T 了。 测量步骤：1）打钻孔到准备测量应力的部位，并将钻孔中待加压段用封隔器封隔。 2）向隔离段加入高压水，直到孔壁开裂，记录开裂压力i P 。继续加压扩张裂隙，当裂隙扩张到三倍直径深度时，保持水压恒定，记录此关闭s P ，最后卸压使裂隙闭合。同时记录压力-时间曲线图和流量-时间曲线图。3）重新向密封段注入高压水使裂隙重新打开，记录裂隙重开压力r P 和恒定关闭压力s P 。重复这样的加-卸压过程2～3次，

提高测量精度。

4）将封隔段完全卸压，将种设备取出。5)测量水压致裂裂隙和钻孔试验段的天然节理、裂隙的位置、方向和大小。

优缺点与适用范围：a)水压致裂测量结果只能确定垂直于钻孔平面内的最大主应力和最小主应力的大小和方向，是一种二维应力测量方法。

b)水压致裂法认为初始开裂发生在钻孔壁切向应力最小的部位，亦即平行于最大最应为的方向，这是基于岩石连续、均质和我各向同性的假设。因此，水压致裂较为适用于完整的脆性岩石中。

c)水压致裂的突出优点是能测量深部应力。最大测深已达5000m.并且也是深部应力测量最经济实用的测量方法。

21.声发射法测量原理

材料受到外荷载作用时，其内部贮存的应变能快速释放产生弹性波，发生声响，称为声发射。岩石材料的应力从其历史最高水平释放后，再重新加载，当应力未达到先前最大应力值时，很少有声发射产生，而当应力达到和超过历史最高水平后，则大量产生声发射，这一现象叫凯泽效应。从很少有声发射到大量产生声发射的转折点称为凯泽点。凯泽点对应的应力即为材料先前受到的最大应力。通过对岩石试件不同方向进行加载声发射试验测定岩石材料的凯泽点，可以确定岩石试件以前所受的最大应力，并进而求出取样点的原始三维应力状态。

由于声发射与弹性波传播有关，所以高强度的脆性岩石有较明显的声发射凯泽效应出现，而多孔隙低强度及塑性岩体的凯泽效应不明显，所以不能用声发射法测定比较软弱疏松岩体中的应力。

测量步骤：1）试件制备。从现场钻孔提取岩石试样，试样在原环境状态下的方向必须确定，将试样加工成高径比为2～3的圆柱体试件，为了确定测点三维应力状态，必须在该点的岩样中沿六个不同方向制备试件。每个方向的试件为15～25块。

2）声发射测试。将试件放在单轴压缩试验机上加压，并同时监测加压过程中从试件中产生的声发射现象。凯泽效应一般发生在加载的初期，故加载系统应选用小吨位应力控制系统，并保持加载速率。并绘制应力-声发射事件数（速率）曲线确定每次试验的凯泽点。

3）计算地应力。根据获得的凯泽点，就可以确定试件轴线方向先前受到的最大应力值。25个试件获得一个方向的统计结果，六个方向的应力值即可确定取样点的历史最大三维应力状态。

22.套孔应力解除法

测量步骤：1）从岩体表面，一般是从地下巷道、隧道、峒室或其他开挖体的表面向岩体内部打大孔（直径130～150mm深度约为相应峒室跨度的2.5倍以上），直到需要测量岩体应力的部位。

2）从大孔底上扬1～3度打同心小孔（直径36～38mm深度为孔径的10倍左右），清理干净。

3）用一套专用装置将测量探头如孔径变形计、孔壁应变计等安装（固定或胶结）到小孔中央部位。

4）用第一步打大孔用的薄壁钻头继续延深大孔，从而使小孔周围岩芯实现应力解除。由于应力解除引起的小孔变形或应变由包括测试探头在内的量测系统测定并通过记录仪器记录下来。根据测得的小孔变形或应变通过有关公式即可求出小孔周围的原岩应力状态。

套孔应力解除法可分为孔径变形法、孔底应变法、孔壁应变法、空心包体应变法和实心包体变形法五种。

23.试论述库仑准则的基本内容并简单说明对其研究的工程实际意义。

a.基本观点：库仑认为，岩石的破坏主要是剪切破坏，岩石的强度等于岩石本身抗剪切摩擦的粘结力和剪切面上法向力产生的摩擦力，即平面中的剪切强度。

b.用正应力和剪应力表述的库仑准则：

库仑准则可用莫尔极限应力圆直观的图解

表示。即为：

tan c τσ?=+或tan c τσ?-=

式中，τ为剪切面上的剪应力；σ为剪切面上的正应力；c 为粘结力；Φ为内摩擦角。图中直线AL 表示方程所确定的准则，斜率为φtan =f ,c 为截距，平面上应力σ和τ有主应力σ1和σ3的应力圆决定。如果应力圆上的点在AL 之下，材料不发生破坏，点在AL 之上，材料破坏，点在线上，材料处于极限平衡状态。

c.用主应力表述的库仑准则： 基于库伦准则和实验结构分析，有下图给出的简单而有用的准则表示，表达式：

c f f f f 2112321=++--+σσ

( 112

c σσ> )

13σσ-= ( c σσ211≤ )

坐标系中的库仑准则完整强度曲线：

从图中可以看到岩石可能发生以下四种破坏：

当0<σ1≤1/2σ c （σ 3 = -σt ）时，岩石属单轴拉伸破断。

当1/2σc <σ1<σc （-σ1<σ3<0 ）时，岩石属双轴拉伸破断。

当σ1=σc （σ 3 =0）岩石属单轴拉伸破断。

当σ1>σc （σ 3 >0）时，岩石属双轴拉伸破断。

直线AP 的倾角β为：

c

t

σσβ2arctan

=

由此看来，在主应力σ1，σ3坐标平面的库伦准则可以利用单轴抗压强度和抗拉强度来确定。

其研究的工程实际意义

在研究实验中，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；在工程实践中，用于解决地表开挖的岩石工程问题，如水库边坡、高坝岸坡、渠道、运河、路

堑、露天开采坑等天然和人工边坡的稳定、变形及加固问题。

24.莫尔强度理论

基本观点：莫尔认为，到极限状态时，滑动平面上的剪应力达到一个取决于正应力与材料性质的最大值。并可用下列函数关系表示：=()f τσ，在-τσ坐标系中为一条对称

于σ轴的曲线，它可以通过试验求得，即由各种应力状态（单轴拉伸、单轴压缩及三轴压缩）下的破坏莫尔应力圆包络线求得。包络线具体表达式可根据试验结果拟合求得，各破坏莫尔圆的外公切线，就是莫尔强度包

络线。利用这条曲线可判断岩石中一点是否

会发生剪切破坏。

在事先给出的莫尔包络线上，叠加上反映实际试件应力状态的莫尔应力圆。如果应力圆

与包络线相切或相割，则研究点将产生破

坏；如果应力圆位于包络线下方，则不会发

生破坏，

曲线类型：斜直线型、二次抛物线型、双曲线型，其中斜直线型与库仑准则基本一致，可以认为是莫尔准则的特例。通常为抛物线型。

优点及适用范围：莫尔强度理论实质上是一种剪应力强度理论。该理论比较全面反映岩石的强度特征，既适用于塑性岩石也适用于脆性岩石的剪切破坏。同时也反映了岩石抗拉强度远小于抗压强度这一特性，并能解释岩石三向等拉时会破坏，而三向等压时不会破坏。莫尔理论目前应用广泛。 莫尔判据忽略了中间主应力的影响，与试验结果有一定出入，另外，该判据只适用于剪破坏，受拉区的适用性有待研究，并且不适用于膨胀或蠕变破坏。

25．结构面及其性质

结构面：岩体内存在的各种地质界面，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。这些不同成因、不同特性的地质界面统称为结构面（弱面）。

基本属性：具有一定厚度的面的几何属性。 变形机理：上、下盘岩体的闭合或滑移。 按结构面成因分类：

1）原生结构面（沉积结构面、火成结构面、变质结构面）；

2）构造结构面（如劈理、节理、断层、层间错动面等）；

3）次生结构面（卸荷裂隙、爆破裂隙、风化裂隙、风化夹层及泥化夹层）。 按结构面发育程度和规模分类： Ⅰ级结构面。一般泛指对区域构造起控制作用的断裂带，延伸数十公里，深度可切穿一个构造层，破碎带宽度在数米至数十米以上。实测结构面。 Ⅱ级结构面。主要包括不整合面、假整合面、原生软弱夹层、层间错动带、断层侵入接触带、风化夹层等。延伸数百米至数公里，破碎带宽度比较窄，几厘米至数米。实测结构面。

Ⅲ级结构面。各种类型的断层、原生软弱夹层、层间错动带等。实测结构面。

Ⅳ级结构面。节理、劈理、片理、层理、卸荷裂隙、风化裂隙等。延展数米，未错动，不夹泥，有的呈弱结合状态，统计结构面。 Ⅴ级结构面。微小节理，隐微裂隙和线理等。连续性极差，刚性接触的细小或隐微小裂面，统计结构面。

按结构面惯通情况分类：非惯通性结构面、半惯通性结构面、惯通性结构面。 结构面的状态对岩体工程性质的影响：结构面的产状、形态、延展尺度、充填物、发育程度和密集程度对岩体强度和工程稳定性的影响。

其中结构面密集程度：

包括岩体裂隙度K （沿取样线方向单位长度上的节理数量)和切割度e X （岩体被切割的程度，节理面面积与该断面面积之比） 实际切割度

v X ：

即岩体被某组结构面切割的程度

v X ，其

大小为该岩体的裂隙度与其切割度的乘积：

v e X K X

结构面的力学性质：

法向变形：在法向荷载作用下，岩石粗糙结构面的接触面积和接触点数随荷载增大而增加，结构面间隙呈非线性减小，应力与法向变形之间呈指数关系。当荷载去除时，将引起明显的后滞和非弹性效应。

剪切变形：结构面在法向应力作用下， a)对非充填粗糙结构面，随剪切变形发生，剪切应力相对上升较快，当达到剪应力峰值后，结构面抗剪能力出现较大的下降，并产生不规则的峰后变形或滞滑现象；

b)对于平坦（或有充填物）的结构面，初始阶段的剪切变形曲线呈下凹型，随着剪切变形的持续发展，剪切应力逐渐升高但没有明显的峰值出现，最终达到恒定值，有时也出现剪切硬化。 剪胀：剪切过程中产生的法向移动分量称为剪切。

结构面的剪切变形与岩石强度、结构面粗糙度（凸台角i ）和法向力密切有关。

c)结构面的抗剪强度一般用库仑准则表述。低法向应力时的剪切，结构面有剪切位移和剪胀；高法向应力时，凸台被剪断，结构面

抗剪强度最终变成残余抗剪强度。

结构面的尺寸效应：

1）当结构面试块长度从5～6cm增加到36~40cm时，平均峰值摩擦角降低8～12度。2）随试块面积增加，平均峰值剪切应力呈减少趋势。

3）随结构面尺寸的增大，达到峰值强度时的位移量增大；

4)由于尺寸的增大，剪切破坏形式由脆性破坏向延性破坏转化；

5）尺寸加大，峰值剪胀角减小；

6）随结构面粗糙度减小，尺寸效应也在减小。

结构面的强度与峰值剪胀角是引起尺寸效应的基本因素。当法向应力增大时，结构面的尺寸效应将随之减小。

结构面的强度效应：

岩石力学基本概念：

结构体：被各种结构面切割成的岩石块体。岩石力学性质：岩体抵抗外力作用的能力，包括岩体的稳定性特征、强度特征和变形特征。基本形状：块状、柱状、板状、菱形、楔形、锥形

岩石的碎胀性：岩石破碎后的体积比原体积大的性能。

岩体结构：不同类型的岩体结构单元在岩体内的组合、排列形式。

岩体结构要素：包括结构体和结构面。

岩石的强度：岩石在各种荷载作用下达到破坏时所能承受的最大应力。

体积力：分布在物体体积内的力，如重力和惯性力。

表面力：分布在物体表面的力，如流体压力和接触力。

岩石的本构关系：岩石的应力或应力速率与其应变或应变速率的关系。弹性：物体加载时产生变形，卸载后变形可完全恢复的性质。

塑性：卸载后变形不能完全恢复的性质。

流变性：外界条件不变，物体的应变或应力随时间而变化，则称物体具有流变性。

岩石的强度：岩石抵抗破坏的能力，

破坏：岩石材料的应力超过了它的极限或者变形超过了它的使用限制，主要指应力超过极限。分为断裂破坏和流动破坏(出现显著的塑性变形或流动现象)。断裂破坏发生于应力达到强度极限，流动破坏发生于应力达到屈服极限。

强度理论：即研究岩体在各种应力状态下的破坏原因和破坏条件的强度准则的理论。

强度准则：表征在外荷载作用下岩石发生破坏时，其应力(应变)状态所必须满足的条件(即表征岩石在极限应力状态下的应力状态和岩石强度参数之间的关系 )，亦称为破坏准则或破坏判据。

强度曲线(面)：即在外荷载作用下岩石发生破坏时，在主平面(主应力空间)中表征其临界应力(应变)状态的的曲线(曲面)。

单轴抗压强度（非限制性抗拉强度）：岩石在单轴压缩荷载作用下达到破坏前所能承受的最大压应力。

单轴压缩荷载作用下破坏时的三种破坏形式：1）X状共轭斜面剪切破坏。这种破坏形式是最常见的，其破坏面法线与荷载轴线

的夹角

42

πφ

β=+。2）单斜面剪切破坏。

这种破坏是由于破坏面上的剪应力超过了极限，同时也与正应力有关，因而认为是压-剪破坏。3）拉伸破坏。这种破坏是由于泊松效应作用的结果。其横向拉应力超过岩石的抗拉极限引起。

抗拉强度：岩石在单轴拉伸荷载作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力。间接法中巴西试验法（俗称劈裂法）

抗剪强度：岩石在剪切荷载作用下达到破坏前所能承受的最大剪应力。直剪仪（剪切盒）压剪试验是典型的标准限制性剪切试验，直剪仪功能多，精度高。

全应力-应变曲线：能全面反映岩石整个受压破坏过程中的应力和变形特征，

特别是破

坏后的强度与力学性质的变化规律的应力-应变曲线。可以利用全应力-应变曲线来预测岩爆，预测蠕变破坏，预测循环加载条件下的岩石的破坏。

岩石的变形：岩石在外界因素的影响下（通常指在外力作用下）所产生的形态变化。 全应力-应变曲线的四个阶段：

1）孔隙裂隙压密阶段：试件中原有张开性结构面或微裂隙逐渐闭合，岩石被压密，形成早期的非线性变形，-σε曲线呈上凹型。横向膨胀较小，试件体积随荷载增大而减小。对裂隙化岩石较明显，而对坚硬少裂隙岩石不明显。

2）弹性变形至微弹性裂隙稳定发展阶段：-σε曲线近似呈直线型。

3）非稳定破裂发展阶段，或称累进性破裂阶段：此阶段试件出现屈服点（弹性变为塑性的转折点），相应的应力为屈服应力（屈服极限），其值约为峰值强度的2/3。随着破裂发展，试件由体积压缩转为扩容，轴向应变和体积应变速率迅速增大，直到试件完全破坏。上界应力为峰值强度。

4）破裂后阶段：岩石强度达峰值强度后，其内部结构遭到破坏，但试件基本保持整体状。裂隙快速发展，交叉且相互联合形成宏观断裂面。此后岩块变形主要表现为沿宏观断裂面的块体滑移，试件承载力随变形增大迅速下降，但不为零。 转化压力：岩石由脆性转化为塑性的临界围压。

塑性滞环：加载曲线与卸载曲线组成的环。 岩石的扩容：岩石在外荷载作用下，在其破坏前产生的一种非线性体积膨胀变形现象。 弹性模量：应力-应变的斜率，即应力与应变的比值，E σε

=

切线模量，割线模量 变形模量：

正应力与总应变之比，0=

e p

E σεε+

点荷载试验：一种最简单的岩石强度试验，获得的强度指标可用做岩石分级的一个指标，有时可代替单轴抗压强度。

优点：

方便携带，对试件要求不严格。指标s I ：

(50)()

0.27170.01457(550.75400.0058(55s s I kI D k D D mm k D D mm ==+≤=+>当时）

当时） (50)s I 为直径为50mm 的标准试件的点荷载

强度指标值（MPa ）,()s I D 为直径非标准的点荷载强度指标值（MPa ）,k 为修正系数，

D 为试件直径（mm ）.

高径比为2时的抗压强度24(50)c s I σ= 地质体：地壳内点有一定空间和有其固有成分并可以与周围物质相区别的地质作用的产物

岩体的完整性系数（龟裂系数）：弹性波穿过岩体时，遇到裂隙便发生绕射或被吸收，传播速度将有所降低，裂隙越多，波速降低越大，用弹性波纵波在岩体中的传播速度与弹性波纵波在岩石中的传播速度之比的平方，即岩体的完整性系数，来反映岩体中裂隙发育程度，用以修正岩块的强度值，作为岩体强度的估算值。

重庆大学机械工程学院2012考研复试大全

重庆大学机械工程学院 2012年考研复试大全 体检： 3月28号—30号到A区或B区体检，带上一张一寸照片和复试通知书，40元，一般11点左右人比较少。 审查： 3月29号在7教三楼先到财务室交复试费150元（人很多500人左右，10:30后人少了），再到另一教室交资料复印件一份，原件一起带上，包括学位证、毕业证（往届）、学生证（应届生）、成绩单（需盖章，学校或单位均可）、各种证书，不需政审表。下午6点再到7教三楼看第二天的复试安排，有空可提前去看看地点。 英语笔试： 3月30号8:15入场，8:30-10:00考英语听力和翻译（一张试卷），听力今年有24题30分，均只放一遍，用教室喇叭放。14个选择（8个短对话，两篇短文理解，2009年四级里面的），10个单词填空（两篇对话，面试场景，填写面试者婚姻、民族、健康、专业、证书等信息）。听力持续15分钟左右，剩余75分钟做英汉互译各5道题，都很简单。英汉翻译是喷气旅行时差综合症jetlag（凭记忆自己翻译：大多数长途旅行的人都抱怨时差综合症，它使得商务旅行人员的工作效率降低并且更容易犯错误。这种症状实际上是因人们的生物钟被破坏导致的‐由一小部分大脑细胞控制的生理功能周期。生物钟是用来维持白天和黑夜的连续性规律的，因此当进入一个新的时区，而白天和黑夜被颠倒，生物钟就会失去平衡。这种时差综合症通常持续几天后，身体内部生物钟就会开始慢慢适应新的时区）。 专业笔试： 在同一教室专业笔试10:15-11:45，控制工程基础和机电一体化共85分，单选20个20分，简答8个40分，计算两个25，控制居多都很基础，专业英语翻

译15分，今年是液压伺服阀，有三四段（因为时间不够我有几句都没来得及写）。时间很紧不允许有思考时间。 选择题： 1、下列哪项是机电一体化功能替代型产品？ A电子秤B电子石英钟C传真机D全自动洗衣机 答案（B） AD是功能附加型C是机电融合型 2、步进电机驱动电路中能进一步提高精度的是？ A单电源B双电源C斩波限流D细分电路 答案D？ 3、一阶系统单位脉冲响应初始时刻的斜率是？ A、1/T^2 B 、1/T C、-1/T^2 D、-1/T 答案（C） 4、t^2·e^-at的拉普拉斯变换是？ A 、1/S^3 B、1/s^2·(s+a) C、2/（s+a）^3 D 、2/S^3 答案（C） 5、描述直流伺服电机转速与电枢电压关系的是？ A、调节特性 B、调速特性 C、机械特性 B、答案（A） 简答： 1.机电一体化系统5大内部功能？ 主、构造、动力、计测、控制 2.由一阶系统（那个无源RC低通电路）设计数字滤波器？ 我没读懂写了传递函数，貌似要画电路图 3。画出PWM功率放大器的结构框图和调制波形？ 没反应过来，只画了调制波形，答案貌似在156页 4.画出用中断方式的4^4的键盘硬件接口电路？ 没复习到，我画了程控式的。答案在59页右下角。 5.采样保持电路的作用？ 防止误差，提高精度。125页

《岩石力学与工程》蔡美峰版总结

《岩石力学与工程》内容概要总结 地应力是存在于地层中的为受工程扰动的天然应力。也称为岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。 地质软岩：单轴抗压强度小于25MPa的松散、破碎、软化及风化膨胀性一类岩体的总称。 工程软岩：工程力作用下能产生显著性变形的工程岩体。声发射：材料在受到外载荷作用时，其内部贮存的应变能快速释放产生弹性波，发生声响。 岩石岩石地下工程：地下岩石中开挖并临时获永久修建的各种工程。 围岩：在岩石地下地下工程中，由于受开挖影响而发生应力状态改变的周围岩体。 锚喷支护：锚杆与喷射混凝土联合支护的简称。 边坡：岩体、土体在自然重力作用或人为作用而形成一定倾斜度的临空面。 岩石：自然界各种矿物的集合体，是天然地质作用的产物。 容重：岩石单位体积的重量。根据含水情况将岩石的容重分为天然容重、干容重、饱和容重。孔隙性：天然岩石中包含着数量不等、成因各异的孔隙和裂隙。 孔隙率：指岩石孔隙的体积与岩石总体积的比值，以百分数表示。分为总孔隙率、总开孔隙率、大开孔隙率、小开孔隙率、和闭孔隙率。孔隙率愈大，岩石力学性能越差。 水理性：岩石与水相互作用时所表现的性质。 包括岩石的吸水性、透水性、软化性和抗冻性。 岩石强度：岩石在各种载荷作用下达到破坏时所能承受的最大应力。 单轴抗压强度：岩石在单轴压缩载荷作用下达到破坏前所能承受的最大压应力。 岩石破坏形式：x状共轭斜面剪切破坏。这种破坏形式是最常见的破坏形式；单斜面剪切破坏。这两种破坏都是由于破坏面上的剪应力超过极限引起的。 拉伸破坏：横向拉应力超过岩石抗拉极限引起的。 流变破坏：岩石的三轴抗压强度：岩石在三向荷载作用下，达到破坏时所能承受的最大压应力。 莫尔强度包络线：同一种岩石对应各种应力状态下破坏莫尔应力圆外公切线。直线型、抛物线型、双曲线型。 点载荷试验：试验所获得的强度指标值可以用做岩石分级的一个指标。点载荷实验装置是便携式的，可带到岩土工程现场去做实验。点载荷试验对试件的要求不严格。缺点是要根据经

重庆大学机械工程学院2018年推荐优秀应届本科毕业生免试攻读硕士学位研究生的工作细则

重庆大学机械工程学院 重大机院〔2017〕11号 机械工程学院2018年推荐优秀应届本科 毕业生免试攻读硕士学位研究生的工作细则 为进一步加强和规范本院推荐优秀应届本科毕业生免试攻读硕士学位研究生工作，根据《重庆大学推荐优秀应届本科毕业生免试攻读硕士学位研究生工作管理办法（修订）》（重大校【2017】43号）文件精神，结合我院实际，特制订本实施细则。 一、推荐对象及基本条件 （一）纳入国家普通本科招生计划录取的应届本科毕业生。 （二）品德优良，遵纪守法，身心健康；诚实守信，学风端正，无任何考试作弊和剽窃他人学术成果及违法违纪受处分记录。 （三）按期完成前三学年或者前四学年（五年制）本专业人才培养方案规定的课程（外语类、体育类课程获得专业规定的学分），且参加全国大学外语四级考试成绩达到425分及以上（体育、艺术类专业全国大学外语四级考试成绩不作要求），或者参加托福考试成绩≥80分，或者参加雅思考试成绩≥5.5。外语类专业学生应通过外语专业四级考试。 （四）平均学分绩点（GPA）（可参照《重庆大学学分绩点计算办法》（试行）（重大校〔2010〕233号）计算）排名在本专业前40%。 （五）学术研究兴趣浓厚，有较强的创新意识、创新能力和专业能力倾向。 （六）原则上补考课程不超过一门（全校通识与素质选修课程除外）。 二、奖励加分条件 学院鼓励学生参加学科竞赛、创新评优等活动，并对其所获得的成果实行奖励加分，奖励分值按学院推免生遴选工作细则的规定执行（详见“机械工程学院推免生奖励加分列表”），但所有奖励加分不得超过0.4分。各类竞赛获奖、论文发表等截止时间为2017年8月31日。 凡参加各类国际、国家级竞赛获奖和发表学术论文、获得发明专利授权(详见附件《重庆大学本科生创新类成果列表》)的学生，可申请使用学校预留推免生名额。但学院推免生遴选工作小组必须组织相关学科专家，对其成果的原创性和真实性进行评审。 评审结果和学生提交的成果相关证明材料应当进行为期3天的公示。公示有

重庆大学流体力学考研学习指导

第一章绪论 一、学习导引 1.主要概念 质量力，表面力，粘性，粘滞力，压缩系数，热胀系数。 注：（1）绝大多数流动问题中质量力仅是重力。其单位质量力F在直角坐标系内习惯选取为： F=（0，0，-g） （2）粘性时流动介质自身的物理属性，而粘滞力是流体在产生剪切流动时该属性的表现。 2.主要公式 牛顿剪切公式： 或： 二、难点分析 1.用欧拉观点描述流体流动，在对控制体内流体进行表面力受力分析时，应包括所有各个可能的表面的受力。这些表面可能是自由面或与周围流体或面壁的接触面。 2.牛顿剪切公式反映的应力与变形率的关系仅仅在牛顿流体作所谓的纯剪切运动时才成立，对于一般的流动则是广义牛顿公式。 三、典型例题 例1-1. 一底面积为40cm345cm，高1cm的木块，质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面等速向下运动。已知速度v=1/s，δ=1mm，求润滑油的动力粘滞系数。

解：设木块所受的摩擦力为T。 ∵木块均匀下滑, ∴ T - Gsinα=0 T=Gsinα=539.835/13=18.8N 又有牛顿剪切公式得： μ=Tδ/(Av)=18.830.001/(0.4030.4531)=0.105Pa2S 例1-2. 一圆锥体绕其铅直中心轴等速旋转，椎体与固定壁间的距离δ =1mm，全部为润滑油（μ=0.1Pa2S）充满。当旋角速度ω=16s-1, 椎体底部半径R=0.3m，高H=0.5m时，求作用于圆锥的阻力矩。 解：设圆锥体表面微元圆台表面积为ds，所受切应力为dT，阻力矩为dM。 ds=2πr(H2+R2)1/2dh 由牛顿剪切公式： dT=μ3ds3du/dy=μ3ds3ωr/δ dM=dT3r r=Rh/H 圆锥体所受阻力矩M： M=

完整版重庆大学岩石力学总结

重庆大学岩石力学总结第一章 1岩石中存在一些如矿物解理，微裂隙，粒间空隙，晶格缺陷，晶格边界等内部缺陷，统称微结构面。2岩石的基本构成是由组成岩石的物质成分和结构两大方面来决定。3岩石的结构是指岩石中矿物颗粒相互之间的关系，包括颗粒的大小，形状，排列，结构连接特点及岩石中的微结构面。其中以结构连接和岩石中的微结构面对岩石工程性质影响最大。4岩石中结构连接的类型主要有两种：结晶连接，胶结连接。5岩石中的微结构面是指存在于矿物颗粒内部或矿物颗粒及矿物集合体之间微小的弱面及空隙。它包括矿物的解理，晶格缺陷，晶粒边界，粒间空隙，微裂隙等。6矿物的解理面指矿物晶体或晶粒受力后沿一定结晶方向分裂成的光滑平面。7岩石的物理性质是指由岩石固有的物质组成和结构特征所决定的比重，容重，孔隙率，岩石的密度等基本属性。8岩石的孔隙率是指岩石孔隙的体积与岩石总体积的

比值。9岩石的水理性：岩石与水相互作用时所表现的性质称为岩石的水理性。包括岩石的吸水性，透水性，软化性和抗冻性。 10 岩石的天然含水率w m w m w表示岩石中水的质量，岩石的烘干质量m rd m rd 11 岩石在一定条件下吸收水分的性能称为岩石的吸水性。它取决于岩石孔隙的数量，大小，开闭程度和分布情况。表征岩石吸水性的指标有吸水率，饱和吸水 率和饱水系数。岩石吸水率w a m o m dr. m dr为岩石烘干质量，m o为岩石浸 m dr 水48 小时后的总质量。 12岩石的饱水率是岩石在强制状态下（高压，真空或煮沸）岩石吸入水的质量与岩石烘干质量的比值。13岩石的透水性：岩石能被水透过

的性能。可用渗透系数衡量。主要取决于岩 石孔隙的大小，方向及相互连通情况。q x k dh A K 为岩石的渗透系数，h 为 dx 水头的高度，Ａ为垂直于Ｘ方向的截面面积，qx 为沿Ｘ方向水的流量。透 水性物理意义：是介质对某种特定流体的渗透能力，渗透系数的大小取决于岩石的物理特性和结构特征。 14岩石在反复冻融后强度降低的主要原因：１构成岩石的各种矿物的膨胀系数不同，当温度变化时，由于矿物的胀缩不均而导致岩石结构的破坏。２当温度降到０℃以下时，岩石孔隙的水结冰，体积增大约％９，会产生很大的膨胀压力，使岩石的结构发生改变甚至破坏。15进行岩石强度实验选用的试件必须是完整岩块，而不应包含节理裂隙。16岩石强度指标值受下列因素影响：①试件尺寸②试件形状③试件三维尺寸比例④加载速率（加载速率越多，所测岩石强度指标值越高⑤湿度

机械制造基础试题库 重庆大学机械专业考研

机械制造基础试题库 一、金属切削基础知识 1. 车削时，主轴转速升高后，也随之增加。（AB） A 切削速度 B 进给速度 C 进给量 D 切削深度 2. 切削过程中，主运动是。其特点是。（切下切屑的运动、速度快，只有一个） 3. 镗床镗孔时，其主运动是。（镗刀连续转动） 4. 当车床上的挂轮架和进给箱的速比一定时，如主轴转速变快，此时进给量加快。（╳） 5. 拉削加工时，机床无需进给运动。（√） 6. 切削加工时，须有一个进给运动的有。（A） A 刨斜面 B 磨外圆 C 铣斜齿 D 滚齿 7. 切削加工时，须有两个进给运动的有。（B、D） A 刨斜面 B 磨外圆 C 铣直齿 D 滚齿 8. 调整好切削用量后，过程中切削宽度、切削深度是变化的。（C） A 车削 B 刨削 C 铣削 D 镗削 9. 所有机床都有主运动和进给运动。（╳） 10. 切削运动中，具有间歇运动特点的机床有。（B、F） A 车床 B 插床 C 磨床 D 镗削 E 拉床 F 刨床 11. 切削运动中，具有往复运动特点的机床有。（C、F） A 车床 B 插床 C 磨床 D 镗削 E 拉床 F 刨床 12. 任何表面的形成都可以看作是沿着运动而形成的。（母线、导线） 13. 切削用量包括、和。（切削速度、进给量、背吃刀量） 二、刀具知识 14. 刀具的主偏角是在平面中测得的。（A） A 基面 B 切削平面 C 正交平面 D 进给平面 15. 刀具的住偏角是和之间的夹角。（刀具进给正方向、主切削刃） 16. 刀具一般都由部分和部分组成。（切削、夹持） 17. 车刀的结构形式有：等几种。 （整体式、焊接式、机夹重磨式和机夹可转位式） 18. 在车刀设计、制造、刃磨及测量时必须的主要角度有：。 （主偏角、副偏角、刃倾角、前角、后角） 19. 后角主要作用是减少刀具后刀面与工件表面间的，并配合前角改变切削刃的与 。（摩擦；强度、锋利程度） 20. 刀具的刃倾角在切削中的主要作用是。（D） A 使主切削刃锋利 B 减小摩擦 C 控制切削力大小 D 控制切屑流出方向 21. 车刀刀尖安装高于工件回转轴线，车外圆时，。（C、D） A 工作前角变小 B 工作前角不变 C 工作前角变大 D 工作后角变小 E 工作后角不变 F 工作后角变大 22. 车床切断工件时，工作后角变小。（√）

(完整版)重庆大学流体力学课程试卷

A卷 B卷 开卷闭卷 其他 ，

222 7.7kN()4 z H O H O D P V L πγγ=?=? ?=↑ 7.7kN()z P P ==↑过圆柱中心 2. 图示水泵给水系统，输水流量Q =100l/s ，水塔距与水池液面高差H=20m 水管长度l1=200m ，管径d1=250mm ，压力管长度l2=600m ，管径d2=200mm 空度为7.5m,吸水管与压力管沿程阻力系数分别为λ1=0.025，λ2=0.02，分别为： EMBED Equation.DSMT4 1 2.5ξ=, 20.5ξ= 2

f h g p z g p z ++ + =+ + 222 2 2 22 1 1 1υγ υγ 18 .908.96 .1902++=+ p p 2=9.8kN/m 2 （1分） 控制体，受力分析如图： （2分）615.06.194 2.04 2 12 1=??= = ππp d P kN 308.08.94 2.04 2 22 2=??= = ππp d P kN （5分） 列x 动量方程： ) 185.3185.3(1.01308.0615.0) (1221--??=-+--=-+=∑R Q R P P F x υυρ R=1.56kN 4. 已知：u x =-kx ， u y =ky ，求：1）加速度；2）流函数；3）问该流动是有 涡流还是无涡流，若为无涡流求其势函数。（15分） 解： 加速度 （4分） 22x y a k x a k y == 流函数ψ （4分） c kxy kydx dy kx dx u dy u y x +-=--=-=??ψ （4分） 000)( 5.0=-=??- ??=y u x u x y z ω 是无旋流 （3分） C ky kx kydy xdx k dy u dx u y x ++-=+-=+=??2 2 5.05.0? 5．一梯形断面明渠均匀流动，已知：粗糙系数n=0.025，边坡系数m=1，渠底宽为b=10m ，水深h=2m ，渠底过流能力76.12=Q m 3/s 。求渠道的底坡i 。（10分）

机械类考研学校排名

高校学科评估： 一级学科代码及名称：0802 机械工程 本一级学科中，全国高校具有一级学科博士学位授予权的单位有43个，参加本次评估的有38个；具有博士学位授予权的单位有39个，参加本次评估的有19个；还有10个具有一级学科硕士学位授予权的单位和3个具有硕士学位授予权的单位也参加了本次评估。参评单位共70个。 学位授予单位代码及名称整体水平 排名得分 10248 上海交通大学 1 95 10487 华中科技大学 2 92 10698 西安交通大学 3 91 10003 清华大学 4 90 10213 哈尔滨工业大学 10335 浙江大学 6 89 10007 北京理工大学7 84 10006 北京航空航天大学8 81 10611 重庆大学9 80 10141 大连理工大学10 79 10532 湖南大学 10183 吉林大学12 78 10287 南京航空航天大学 10613 西南交通大学 10145 东北大学15 77 10216 燕山大学16 76 10422 山东大学 10533 中南大学 10008 北京科技大学19 75 10699 西北工业大学 10056 天津大学21 74 10247 同济大学 10286 东南大学 10561 华南理工大学 90002 国防科学技术大学25 73 10288 南京理工大学26 70 10299 江苏大学 10359 合肥工业大学 10701 西安电子科技大学 90006 解放军理工大学 10005 北京工业大学31 68 10010 北京化工大学 10280 上海大学 10337 浙江工业大学 10610 四川大学 10004 北京交通大学36 67

(完整版)重庆大学流体力学课程试卷.doc

第1页共4页 A卷 流体力学期末试卷B卷 第1学期开课学院：课程号：考试日期： 考试方式：开卷闭卷其他考试时间：120 分钟 一、填空题（共20 分，每空 2 分） 1. 作用在流体上的力按作用方式分有：质量力和表面力。 （4 分） p 2．液体静力学基本方程z c 的几何意义为液体中任意两点的测压 g 管水头相等；则物理意义为单位重量流体具有的位能不变。（4分） 3.尼古拉兹实验将流动分为五个区域，在各个区域内影响沿程阻尼系 数的因素不同，其中紊流光滑区影响的因素为 Re ，紊流粗糙区影响 的因素为 5 6 /d。（4分） H 4．圆管均匀流 3 l 2d 2 4 中，切应力与点到管 2 H z l 1d 1 轴的距离 r 成 1 正比，管轴处 切应力的值为0。（4分） 5.管嘴出流的工作条件是：（1）作用水头 H0<9m 、(2)管嘴长度 l<3~4d。（4 分） 二、名词解释（共10 分，每小题 5 分） 1.理想流体模型 答：当流体粘性较小，忽略它对计算精度不产生影响，因而假定流体不 具粘性，按理想流体计算，这个假定称理想流体模型。（5 分） 2.临界水深 答：明渠流动中，流量一定，断面形式一定，相应于比能最小时的水深。（5 分） 三、计算题（共70 分） 1.如图所示，两水池间的隔板处有一个圆柱体闸门，已知：圆柱体直径D=1m，垂直于图面长 L=1m；左池敞口，水深 H=6m；右池密闭， h=1m，且装有 U 形水银测压管，测压管读数 h 368mm 。求：作用在圆柱体闸门上的静水总压力。（15 分） 解： 1)右液面压强水头：（ 5 分） h0水p0右 /水Hg h / 水 5.0mH 2O 故有：h h0水 6 H mH 2O 2)作用在圆柱体闸门上的静水总压力水平分力：（5分） P x0

(完整版)重庆大学-博士、硕士岩石力学考题2

重庆大学二零零五年博士生（秋季）入学考试试题一、论述岩石的流变特性以及蠕变变形曲线特征。 （20分） 二、论述摩尔判据的基本内容，并简要评述摩尔判据的优缺 点。（20分） 三、什么是初始地应力？试论述初始地应力的成因及其分布 规律。（20分） 四、评述岩石在复杂应力条件下的的变形特性。 （20分） 五、论述在单轴压缩载荷作用时岩石试件的端部约束效应。 （20分） 重庆大学博士生入学考试试题答案

一、论述岩石的流变特性以及蠕变变形曲线特征（20分） 所谓岩石的流变性质就是指岩石的应力-应变关系与时间因素有关的性质，包括蠕变、松弛与弹性后效三个方面。所谓蠕变是指当载荷不变时，变形随着时间而增长的现象；所谓松弛是指当应变保持不变时，应力 随着时间增长而减小的现象；所谓弹性后效是指当加载或卸载时，弹性应变滞后于应力的现象。 岩石的蠕变变形特性曲线可以通过单轴或三轴压缩、扭转或弯曲等蠕变实验来进行研究。实验表明，在恒定载荷作用下，只要有充分长的时间，应力低于或高于弹性极限均能产生蠕变现象。但在不同的恒 定载荷下，变形随时间增长的蠕变曲线却有差异。岩石的蠕变曲线不仅与应力大小、性质及岩石种类有 关、而且还与其所在的物理环境如温度、围压、湿度等因素有关，上图为岩石的一典型蠕变曲线。当在 岩石试件上施加一恒定载荷，岩石立即产生一瞬时弹性应变ε e (OA段)。这种变形往往按声速完成，可 以近似认为在t=0完成，其应变为ε e =σ/E。若载荷保 持恒定且持续作用，应变则随时间缓慢地增长，进入到 蠕变变形阶段，将蠕变变形一般可分成三个阶段：(1)第 一蠕变阶段(AB段),也称过渡蠕变阶*段,在这个阶段内, 蠕变为向下弯曲的形状,也就是说曲线的斜率逐渐变小， 若在这一阶段之中(曲线上某一点E)进行卸载，则应变沿 着曲线EFG下降，最后应变为零、其中EF曲线为瞬时弹 性应变之恢复曲线，而FG曲线表示应变随时间逐渐恢复 为零；(2)第二蠕变阶段(BC段), 也称稳定蠕变阶段，蠕 变变形曲线近似一倾斜直线，即蠕变应变率保持常量， 一直持续到C点。若在这一阶殷中进行卸载，则应变沿 曲线HIJ逐渐恢复趋近于一渐近线，最后保留一定永久应变;(3)第三蠕变阶段(CD段),也称加速蠕变阶段，应变率由C点开始迅速增加，达到D点，岩石即发生破坏，这一阶段完成时间较短，严格地说，这 一阶段可分为两个区间：即发育着延性变形但尚未引起破坏的阶段(CP段)和微裂隙剧烈发展导致变形剧 增和引起破坏的阶段(PD段)，它相当于褶皱形成后的断裂形成阶段。 同一种岩石，其载荷值越大，在第二阶段持续的时间也就越短，第三阶段破坏出现也就越快。在载 荷很大的情况下，几乎加载之后立即产生破坏。一般中等载荷，所有的三个蠕变变形阶段表现得十分明 显。任何一个蠕变变形阶段的持续时间，都取决子岩石类型、载荷值及温度等因素。 二、论述摩尔判据的基本内容，并简要评述摩尔判据的优缺点（20分）。 摩尔假定是摩尔于1900年提出的一种剪切破坏理论，该理论认为岩石受压后产生的破坏主要是由 于岩石中出现的最大有效剪应力所引起，并提出当剪切破坏在一平面上发生时，该破坏平面上的法向应 力σ和剪应力τ由材料的函数特征关系式联系： |τ|=f（σ） 按摩尔假定可以看出：①岩石的破坏强度是随其受力条件而变化的，周向应力越高破坏强度越大； ②岩石在三向受压时的破坏强度仅与最大和最小主应力有关，而与中间主应力无关；③三向等压条件下，摩尔应力圆是法向应力σ轴上的一个点圆，不可能与摩尔包络线相切，因而岩石也不可能破坏；④岩石 的破裂面并不与岩石中的最大剪应力面相重合，而是取决于其极限摩尔应力圆与摩尔包络线相切处切点 的位置，这也说明岩石的破裂不仅与破裂面上的剪应力有关，也与破裂面上出现的法向正应力和表征岩 性的内聚力和内摩擦角有关。 摩尔判据的优点是：①在判断复杂应力状态下岩石是否发生破坏以及破坏面的方向时，很简单，也 很方便；②能比较真实地反映岩石的抗剪特性；③可以解释为什么在三向等拉时会发生破坏，而在三向 等压时不会发生破坏。但其缺点是：①只考虑了最大主应力和最小主应力对岩石破坏强度的影响，而忽 略了中间主应力的作用，实验表明中间主应力对岩石破坏强度是有一定程度影响的；②摩尔判据不适用 于含有结构面的岩石试件，尽管岩石中的结构面会严重地影响岩石试件的破坏强度；③摩尔判据只适用 于剪切，对受拉区研究不够充分，不适于膨胀或蠕变破坏。 三、什么是初始地应力？试论述初始地应力的成因及其分布规律（20分）。 回答要点： 初始地应力 初始地应力是指未受到任何工程扰动的岩体在天然状态下所具有的内应力，主要由岩体自重及地质 构造作用所引起，地形、地质构造、地震力、水压力、热应力等也会在一定的时间和空间范围内一定程 度上影响到岩体中的初始地应力。

重庆大学机械设计考研大纲

重庆大学机械设计考试大纲 考核内容与考核要求 第一章机械设计概论 一、考核知识点 1、机械的功能组成，机械零件的失效形式，机械零件的工作能力计算准则。 2、机械设计中的强度问题：载荷及应力、静应力作用下的强度问题、变应力作用下的疲劳强度问题及接触应力。 二、考核要求 识记与领会：机械的功能组成，机器的特征，零件、部件概念，机械零件的失效形式，机械零件的工作能力计算准则，载荷及应力分类，安全系数。 第二章摩擦、磨损及润滑概述 一、考核知识点 无 二、考核要求 无 第三章螺纹联接 一、考核知识点 1、螺纹及螺纹联接的基本知识。 2、螺纹联接的拧紧与防松。 3、螺纹联接的失效形式和计算准则。 4、螺栓组联接的受力分析，单个螺栓联接的强度计算（松螺栓联接，只受预紧力的紧螺栓联接）。 5、提高螺栓联接强度的措施。

二、考核要求 1、识记与领会：螺纹的基本参数，常用螺纹的种类及其应用，常用螺纹联接的种类及其应用，螺纹联接预紧与防松，螺纹联接的失效形式和计算准则，螺栓组联接设计的基本方法，提高螺栓联接强度的措施。 2、简单运用：松螺栓联接的强度计算。 3、综合运用：只受预紧力的紧螺栓联接强度计算。 第四章轴毂联接 一、考核知识点 1、轴毂联接的功用、分类。 2、平键联接失效形式及强度计算。 3、花键联接的类型、工作特点和应用。 二、考核要求 1、识记与领会：轴毂联接的功用、分类，平键联接的类型，平键联接失效形式，花键联接的类型、工作特点。 2、简单运用：平键联接的强度计算。 第五章铆接、焊接和胶接 一、考核知识点 无 二、考核要求 无 第六章摩擦轮传动 一、考核知识点 无 二、考核要求 无

(完整版)重庆大学流体力学课堂习题

一元流体动力学基础 1.直径为150mm 的给水管道，输水量为h kg /7.980，试求断面平均流速。 解：由流量公式vA Q ρ= 注意：()vA Q s kg h kg ρ=?→// A Q v ρ= 得：s m v /0154.0= 2.断面为300mm ×400mm 的矩形风道,风量为2700m 3/h,求平均流速.如风道出口处断面收缩为150mm ×400mm,求该断面的平均流速 解：由流量公式vA Q = 得：A Q v = 由连续性方程知2211A v A v = 得：s m v /5.122= 3.水从水箱流经直径d 1=10cm,d 2=5cm,d 3=2.5cm 的管道流入大气中. 当出口流速10m/ 时,求 (1)容积流量及质量流量;(2)1d 及2d 管段的流速 解：(1)由s m A v Q /0049.0333== 质量流量s kg Q /9.4=ρ (2)由连续性方程： 33223311,A v A v A v A v == 得：s m v s m v /5.2,/625.021== 4.设计输水量为h kg /1.2942的给水管道，流速限制在9.0∽s m /4.1之间。试确定管道直径，根据所选直径求流速。直径应是mm 50的倍数。 解：vA Q ρ= 将9.0=v ∽s m /4.1代入得343.0=d ∽m 275.0 ∵直径是mm 50的倍数，所以取m d 3.0= 代入vA Q ρ= 得m v 18.1= 5.圆形风道，流量是10000m 3/h,，流速不超过20 m/s 。试设计直径，根据所定直径求流速。直径规定为50 mm 的倍数。 解：vA Q = 将s m v /20≤代入得：mm d 5.420≥ 取mm d 450= 代入vA Q = 得：s m v /5.17= 6.在直径为d 圆形风道断面上，用下法选定五个点，以测局部风速。设想用和管轴同心但不同半径的圆周，将全部断面分为中间是圆，其他是圆环的五个面积相等的部分。测点即位于等分此部分面积的圆周上，这样测得的流速代表相应断面的平均流速。（1）试计算各测点到管心的距离，表为直径的倍数。（2）若各点流速为54321u u u u u ，，，，，空气密度为ρ，求

(完整版)重庆大学岩石力学往年题

这是我自己搜集的，答案可能不全，仅供参考。 1. 试论述岩石的水理性 岩石与水相互作用时所表现的性质称为 岩石的水理性。包括岩石的吸水性、透水性、软化性和抗冻性。 A 天然含水率 天然状态下岩石中水的质量m w 与岩石的 烘干质量m dr 的比值，称为岩石的天然含水率，以百分率表示，即： %100?= dr m m ω ? B 吸水性 定义：岩石在一定条件下吸收水份的性能。 影响因素：孔隙的数量、大小、开闭程度和分布情况等。 表征岩石吸水性指标吸水率、饱和吸水率、饱水系数。 （1）吸水率a ω是岩石在常压下吸入水的质量与其烘干质量dr m 的比值，即 %1000?-= dr dr a m m m ω 式中，0m 为烘干岩样浸水48小时后的总质量。 （2）饱和吸水率是岩石在强制状态下岩石吸入水的质量与岩样烘干质量的比值，即 %100?-= dr dr sa sa m m m ω 式中，sa ω为岩石的饱和吸水率；dr m 为真 空抽气饱和或煮沸后之间的质量（kg ）。 （3）饱水系数w k 是指岩石吸水率与饱和率的比值，即 %100?= sa a w k ωω C 透水性 透水性：岩石能被水透过的性能 达西定律：当地下水沿着岩石中的孔隙或裂隙流动时，其水流速度与水力梯度成正比，即 dl dh k l h h K -=?--=12ν D 软化性 定义：岩石浸水后强度降低的性能 软化系数：c cw c σση= 式中：c η为岩石的软化系数 cw σ为饱水岩样的抗压强度(MPa) c σ为自然风干岩样的抗压强度(MPa) E 抗冻性 定义：岩石抵抗冻融破坏的性能，岩石的抗冻性常用抗冻系数来表示。 抗冻系数： %100?-= c cf c f c σσσ 式中，f c 为岩石的抗冻系数，c σ为岩石动容钱的抗压强度（kpa ）。cf σ为岩样冻融后的抗压强度（kpa ）。 2.论述影响岩石力学性质的主要因素 （A ）水对岩石力学性质的影响 地下水包括结合水和重力水。对岩石力学性质影响的5个方面：连接作用、润滑作用、水楔作用、孔隙压力作用、溶蚀及潜蚀作用 （B ）温度对岩石力学性质的影响 随着温度的增高，岩石的延性加大，屈服点降低，峰值强度也降低。 （C ）加载速度对岩石力学性质的影响 随着加荷速度的降低，岩石的延性加大，屈服点降低，峰值强度也降低。 （D ）围压对岩石力学性质的影响 随着围压的增高，岩石的延性加大，屈服点增加，峰值强度也增加。 （E ）风化对岩石力学性质的影响 主要表现在以下3个方面： 产生新的裂隙、矿物成分发生变化、结构和构造发生变化 3.试论述岩体中的初始地应力及分布规律 a.定义：地应力是存在于地层中的未受工程扰动的天然应力，也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。 b.组成：自重应力、构造应力、热应力、地震应力、扰动应力 c. 地应力的成因 大陆板块边界受压、地幔热对流、地心引力、岩浆侵入、地温梯度、地表剥蚀等引起的地应力场。 d.地应力分布的基本规律（归纳） 1)地应力是一个具有相对稳定的非稳定应力场，它是时间和空间的函数 2)实测垂直应力基本等于上覆岩层的重量 3)水平应力普遍大于垂直应力

机械考研选择学校和专业的一些建议

机械考研选择学校和专业的一些建议 下面简单介绍下对机械考研选择学校和专业的一些建议；先说下专业，本科里面机械类专业有，机械电子工程，机械设计制造及其自动化，仪器…… 还有几个就不说了，而研究生里面是按学科分类的，机械工程学科里面有四个二级学科(就是大家常说的考研专业) 1.机械电子工程 2.机械制造及其自动化 3.车辆工程 4.机械设计及理论 其他非正统机械专业，但很多大学机械类学院附带的二级学科如仪器类。 其实，专业没什么区别的，真的，等你上研了就知道，一个老师往往带两三个专业的研究生。专业并不重要，它只是作为你学生证上面的一个代码。 下面我说下学校：(只说一部分，其他别的学校就不说了) 清华大学，上海交通大学，浙江大学，哈工大，北航，北京理工，东南大学，大连理工，华南理工，重庆大学，西安交通大学，华中科技大学，南航，南理工。 机械电子工程： 大家看这个名字就感觉是干it的吧 这个专业，不同的学校有不同的内容 比如，大连理工有个微系统研究中心，大连理工的机械电子工程就是这个研究中心的老师带的，主要做mems，偏向于电子，计算机方面。比如c语言编程，其他计算机方面的书籍必须好好看看，在那里上两年你基本上就跨到计算机专业了，很偏重于电子。同理在其他学校，比如西安交通大学，有个精密工程研究所，里面也是做mems的，但这个所只有两个专业：机械制造及其自动化，仪器科学，没机械电子工程。那西安交通大学的机械电子工程开在哪里了?主要开在CIMS所，主要是做些检测方面的。 还是这个专业，北京理工的好不好呢?国家级重点学科!你说好不好?可是，这个专业这北理工是做什么呢?军工，偏向于自动化控制。同样是这个专业，在北航有两个学院开：自动化学院和机械学院，分别偏向于不同的方向。貌似在机械学院的机械电子工程是指飞行器制造类。在中科院也有机械电子这样一个专业，但是在中科院所有研究所里面，只有一个所

(完整版)重庆大学岩石力学总结

重庆大学岩石力学总结 第一章 1 岩石中存在一些如矿物解理，微裂隙，粒间空隙，晶格缺陷，晶格边界等内部缺陷，统称微结构面。 2 岩石的基本构成是由组成岩石的物质成分和结构两大方面来决定。 3 岩石的结构是指岩石中矿物颗粒相互之间的关系，包括颗粒的大小，形状，排列，结构连接特点及岩石中的微结构面。其中以结构连接和岩石中的微结构面对岩石工程性质影响最大。 4岩石中结构连接的类型主要有两种：结晶连接，胶结连接。 5 岩石中的微结构面是指存在于矿物颗粒内部或矿物颗粒及矿物集合体之间微小的弱面及空隙。它包括矿物的解理，晶格缺陷，晶粒边界，粒间空隙，微裂隙等。 6 矿物的解理面指矿物晶体或晶粒受力后沿一定结晶方向分裂成的光滑平面。 7 岩石的物理性质是指由岩石固有的物质组成和结构特征所决定的比重，容重，孔隙率，岩石的密度等基本属性。 8 岩石的孔隙率是指岩石孔隙的体积与岩石总体积的比值。 9岩石的水理性：岩石与水相互作用时所表现的性质称为岩石的水理性。包括岩石的吸水性，透水性，软化性和抗冻性。 10 岩石的天然含水率rd w m m w = w m 表示岩石中水的质量，岩石的烘干质量rd m 11 岩石在一定条件下吸收水分的性能称为岩石的吸水性。它取决于岩石孔隙的数量，大小，开闭程度和分布情况。表征岩石吸水性的指标有吸水率，饱和吸水率和饱水系数。岩石吸水率dr dr o a m m m w -=. dr m 为岩石烘干质量，o m 为岩石浸水48小时后的总质量。 12 岩石的饱水率是岩石在强制状态下（高压，真空或煮沸）岩石吸入水的质量与岩石烘干质量的比值。 13岩石的透水性：岩石能被水透过的性能。可用渗透系数衡量。主要取决于岩石孔隙的大小，方向及相互连通情况。A dx dh k q x = K 为岩石的渗透系数，h 为水头的高度，Ａ为垂直于Ｘ方向的截面面积，qx 为沿Ｘ方向水的流量。 透水性物理意义：是介质对某种特定流体的渗透能力，渗透系数的大小取决于岩石的物理特性和结构特征。 14 岩石在反复冻融后强度降低的主要原因：１构成岩石的各种矿物的膨胀系数不同，当温度变化时，由于矿物的胀缩不均而导致岩石结构的破坏。２当温度降到０℃以下时，岩石孔隙的水结冰，体积增大约％９，会产生很大的膨胀压力，使岩石的结构发生改变甚至破坏。 15 进行岩石强度实验选用的试件必须是完整岩块，而不应包含节理裂隙。 16 岩石强度指标值受下列因素影响：①试件尺寸②试件形状③试件三维尺寸比例④加载速率（加载速率越多，所测岩石强度指标值越高⑤湿度

2021重庆大学机械工程专硕考研真题经验参考书

看到学弟学妹们如此努力，感觉受到了鼓舞，大家都要加油。 英语： 很早就开始准备了，我关注了蛋核英语微信公众号，最开始特别盲目，都没有一点重点，建议各位学妹们一定要抓准一个老师，不要过于频繁的更换。单词每天都要背（《一本单词》最佳）前期以单词和长难句为主，后期作真题的时候也要不断的巩固单词，真题可以从暑假开始，推荐《木糖英语真题手译》，保证一天一篇阅读精读，每个单词都认识，每个长难句都能看的懂，如果前面基础打的好，最后新题型考前一个星期看也来的急，完型填空一定不要放弃！！！木糖英语考研微信公众号推送的文章要细心看，因为真的很简单，是有技巧的，一般最少都可以拿到5分左右！（完型有需要的可以联系我）作文就是后期背背背平时作阅读时也可以多背些好句子，总之，英语二不是特别难，好好准备就不会太低 政治： 政治教材我用的是李凡的《政治新时器》。复习大致分三个阶段。第一个阶段，细看精讲精练每一个章节的知识点，之后趁热打铁，做相应的配套练习。第二阶段配合李凡的强化班视频课程，二刷《政治新时器》；第三阶段三刷《政治新时器》，这次只看前两阶段总结的重点内容，三刷《政治新时器》。每个阶段的错题我都用不同颜色的笔进行标记，这样方便最后复习的时候能够准确定位到错误率较高的题上。三个阶段过后，开始做模拟题。我先做的是《政治新时器》，只做选择题，保证每天两套。政治的选择和主观题各占50分，能拉开差距的是选择题，所以要在上面多下功夫。直到考前半个月，我才开始背诵《政治新时器》主观题，考前一周，我按照考试时间进行了两次模拟，输出积累的知识，顺便查漏补缺。谨记：考前留出时间不断翻看错误率较高的题，加深印象；侧重选择题；主观题务必答完。 专业课之前没有太了解过，也不知道怎么复习，看了以前的真题也不知道那些知识点是什么水平。也不敢贸然只准备。如果有和我一样对专业课如此迷茫的朋友，我推荐大家还是加加群，或者报个辅导班（别的科目随意，我觉得对于基础不好，对考试情况没有把握的人报班还是有必要的）。多认识一些同学以及学长，经常沟通可以知道自己的进度和水平，分享一些资料对复习很有帮助。大家

岩石力学总结

第一章 岩块：是指不含显著结构面的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元体 结构面：是指地质历史发展过程中，在岩体内部形成的具有一定的延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带。（结构面根据地质成因不同分为原生，构造和次生结构面）（结构面对工程岩体的完整性、渗透性、物理力学性质及盈利传递等都有显著地影响） 岩体：是指在地质历史过程中形成的，由岩石单元体（或称岩块）和结构面网络组成的，具有一定的结构并赋存予一定的天然应力状态和地下水等地质环境中的地质体。 第三章 渗透系数的物理意义是介质对某种特定流体的渗透能力，岩石的参透系数表征的就是岩石对水的渗透能力，其取决于岩石的物理性质和结构特征例如岩石中孔隙和裂隙的大小 岩石遇水后体积增大的特性成为岩石的膨胀性 岩石的膨胀性大小主要通过膨胀力和膨胀率两个指标来体现，测定方法由平衡加压法，压力恢复法和加压膨胀法 第四章 弹性指物体在外力作用下发生变形，而当撤除外力后能够恢复原状的性质（线性，非线性） 塑性是指物体在外力的作用下发生不可逆变形的性质 脆性是指物体在力的作用下变形很小时即发生破坏的性质 延性是指物体在力的作用下破坏前能够发生大量的应变的性质，其中主要是塑性变形 黏性指的是在力的作用下物体能够抑制瞬间变形，使变形因时间效应而滞后的性质 岩石单轴压缩试验的目的：通过测定岩石试件在单轴压缩应力条件下的应变值，绘制应力-应变曲线，分析岩石的变形特性，并计算岩石的变形指标 岩石的应变可分为三种：轴向应变εa(试样沿压力方向长度的相对变化)、横向应变εc（试样在垂直于压力的方向上长度的相对变化）和体应变εv（试样体积的相对变化） 岩石典型的全应力-应力曲线：1.微裂隙闭合阶段（OA段）2.弹性变形至微破裂稳定发展阶段（ABC 段）3.裂隙非稳定发展和破坏阶段（CD段）4.破坏后阶段（D点以后） 岩石典型的全应力-应力曲线决定于岩石的矿物质成分和结构特征 岩石记忆：逐级一次循环加载条件下，其盈利-应变曲线的外包线与连续加载条件下的曲线基本一致，说明加、卸过程并未改变岩石变形的习性，这种现象成为~ 回滞环：每次加荷、卸荷曲线都不重合，且围成一环形面积，成为~ 疲劳强度：岩石的破坏产生在反复加、卸荷曲线与应力-应变全过程交点处。这时的循环加、荷试验所给定的应力，成为疲劳强度。 岩石流变力学特性主要包括以下几个方面：（1）蠕变现象：当应力保持恒变时，应变随时间逐渐增长的过程（2）应力松弛：当应变保持恒定时，应力随时间逐渐减小的过程（3）流动特征：时间一定时，应变速率与应力大小的关系（4）长期强度：在长期何在持续作用下岩体的强度 蠕变是指岩石在恒定的荷载作用下，变形随时间逐渐增大的性质 蠕变分为稳定蠕变和非稳定蠕变稳定蠕变型是岩石在较小的恒定应力作用下，变形随时间增加到一定程度后就趋于稳定，最后变形保持一个常数，不在随时间增大。非稳定蠕变型是岩石承受的恒定荷载比较大，当超过某一临界值时，变形随时间的增加不仅不会保持常数，反而变形速率逐渐增加，最终导致岩体的整体失稳破坏了 一个典型的非稳定型蠕变曲线分为瞬间弹性变形阶段、一次蠕变阶段、二次~、三次~ 岩石的强度是指岩石对荷载的抗力，或者成为岩石抵抗破坏的能力 岩石的强度有：抗压强度、抗拉强度和抗剪强度。抗剪强度又有抗剪断强度，抗切强度和弱面的剪切强度三种。 岩石的破坏形式：脆性、延性、弱面剪切破坏 岩石的抗压强度是指岩石试件在单轴压力作用下，抵抗破坏的极限能力，他在数值上等于破坏时的最大压应力

重庆大学博士研究生试题岩石力学2006年春

一. 试述库仑准则和莫尔假定的基本内容。（20分） 二. 论述岩石在复杂应力状态下的破坏类型，并阐述其在工程岩 体稳定性研究中的意义。（20分） 三. 论述影响岩石力学性质的主要因素。（20分） 四. 什么是岩石的水理性？如何描述岩石的水理性？（20分） 五. 什么是岩石的应力-应变全过程曲线，研究应力-应变全过程 曲线的意义是什么？（20分）

一. 试述库仑准则和莫尔假定的基本内容 该准则是1773年由库仑引入的，他认为趋于使一平面产生破坏的剪应力受到材料的内聚力和乘以常数的平面的法应力的抵抗，即 |τ| = S 0 + μσ 其中，σ和τ是该破坏平面的法向应力和剪应力，S 0可以看作是材料的固有剪切强度的常数，μ是材料的内摩擦系数的常数。根据该理论可以推论出，当岩石发生破坏时所产生的破裂面将有两个可能的共轭破裂 面，且均通过中间主应力的方向，并与最大主应力方向成夹角(φπ2 141-)，这里的内摩擦角μφ1tan -=。 莫尔假定是莫尔于1900年提出的一种剪切破坏理论，该理论认为岩石受压后产生的破坏主要是由于岩石中出现的最大有效剪应力所引起，并提出当剪切破坏在一平面上发生时，该破坏平面上的法向应力σ和剪应力τ由材料的函数特征关系式联系： |τ| = f （σ） 按莫尔假定可以看出：①岩石的破坏强度是随其受力条件而变化的，周向应力越高破坏强度越大；②岩石在三向受压时的破坏强度仅与最大和最小主应力有关，而与中间主应力无关；③三向等压条件下，莫尔应力圆是法向应力σ轴上的一个点圆，不可能与莫尔包络线相切，因而岩石也不可能破坏；④岩石的破裂面并不与岩石中的最大剪应力面相重合，而是取决于其极限莫尔应力圆与莫尔包络线相切处切点的位置，这也说明岩石的破裂不仅与破裂面上的剪应力有关，也与破裂面上出现的法向正应力和表征岩性的内聚力和内摩擦角有关。 总之，莫尔假定考虑了岩石的受力状态、周向应力约束的影响和岩石的本身性能，能较全面的反映岩石的破坏强度特征，但该假定忽视了中间主应力对岩石破坏强度的影响，而事实证明中间主应力对其破坏强度是有一定程度影响的。 二. 论述岩石在复杂应力状态下的破坏类型，并阐述其在工程岩体稳定性研究中的意义 在关于岩石破裂的所有讨论中，破裂面的性质和描述是最重要的，出现的破裂类型可用下图中岩石在各种围压下的行为来说明。 在无围压受压条件下，观测到不规则的纵向裂缝[见图(a)]，这个普通现象的解释至今仍然不十分清楚；加中等数量的围压后，图(a)中的不规则性态便由与方向倾斜小于45度 角的单一破裂面所代替[图(b)]，这是压应力条件下的典型破裂，并将其表述为剪切破坏，它的特征是沿破裂面的剪切位移，对岩石破裂进行分类的Griggs 和Handin(1960)称它为断层；因为它符合地质上的断层作用，后来有许多作者追随着他们；然而，更可取的似乎是限制术语断层于地质学范围，保留术语剪切破裂于试验范围更好；如果继续增加围压，使得材料成为完全延性的，则出现剪切破裂的网格[图(c)]，并伴有个别晶体的塑性。 破裂的第二种基本类型是拉伸破裂，它典型地出现于单轴拉伸中，它的特征是明显的分离，而在表面