分级加载蠕变全过程岩石硬化及损伤机制_中国煤炭行业知识服务平台

分级加载蠕变全过程岩石硬化及损伤机制

作者

邹建超赵同彬房凯刘晓明
单位

山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东科技大学矿业与安全工程学院
摘要

基于红砂岩单轴分级加载蠕变试验,结合对试验数据的整理与分析,研究红砂岩蠕变特性,探讨岩石分级加载过程中的硬化-损伤机制。研究结果表明:低应力水平阶段,瞬时变形模量逐级增大,红砂岩出现硬化现象,瞬时应变由0.037 2%减小到0.030 7%,岩石力学性质以硬化为主;中等应力水平阶段,硬化效应增强的同时损伤也在发展,硬化和损伤相互竞争,不断发展;高应力水平阶段,粘滞系数减小,导致损伤扩散速率增大,蠕变应变由0.013%增加到0.021 8%,岩石的力学性质以损伤软化为主。以此为基础,在广义Kelvin模型中引入硬化函数和损伤变量,建立能反映红砂岩硬化-损伤机制的模型,并与红砂岩的试验曲线进行拟合,两者吻合较好。
关键词

分级加载蠕变硬化-损伤机制应力水平修正广义Kelvin模型
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(51474136,51408345)；矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地开放课题基金项目(MDPC2013KF06)；