山西潞安环保能源开发股份有限公司漳村煤矿中国矿业大学矿业工程学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室重庆天府矿业有限责任公司三汇二矿
为了研究岩石在循环加卸载下的力学特性及能量损伤演化规律,设计了5种花岗岩三轴循环加卸载试验。基于试验结果,详细分析了不同围压的循环加卸载模式下的总能量、弹性应变能和耗散能的演化特征及相互关系,建立了岩石损伤耗散能与循环加载次数及围压的耦合演化方程。结果表明:(1)当载荷小于峰值应力时,加载阶段的弹性模量小于卸载阶段的弹性模量;(2)峰值应力前,载荷所产生的能量主要表现为弹性应变能,而峰值应力后,载荷所产生的能量主要表现为耗散能;(3)随着围压的增加,岩石弹性应变能及耗散能增加;(4)循环加卸载作用下,岩石的耗散能与围压及加卸载循环次数有明显相关性,可以用非线性曲面进行拟合,可为定量分析循环加卸载过程中岩石损伤提供参考。
1 三轴循环加卸载试验
1.1 试件制备
1.2 试验仪器及步骤
2 试验结果分析
2.1 应力-应变曲线分析
2.2 弹性模量变化
3 加卸载过程能量演化规律
3.1 能量计算原理
3.2 损伤能量演化规律
3.3 能量-围压演化规律
3.4 耗散能演化模型
4 结论
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会