• 论文
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
不同围压卸荷速率下砂岩力学特性数值试验研究
  • 80
  • 作者

    张健郭亮亮涂坤

  • 单位

    山西省地质调查院有限公司太原理工大学水利科学与工程学院中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院国家煤矿水害防治工程技术研究中心

  • 摘要
    现有关于岩石试件在卸围压条件下力学特性的研究成果,无法完全排除试件离散性与受载过程应力路径变化对试验结果的影响。本文利用离散元法开展均质试件在恒定轴压与四种围压卸载速率下的数值试验研究,对比与分析了其宏观与细观力学特性、能量演化规律。结果表明,随围压卸荷速率降低,试件极限承载强度不断提高,试验过程逐步出现轴压和围压的跌落和反弹,反映试件经历了多阶段突发式渐进破坏过程,由局部破裂不断积累导致试件向失稳方向发展。卸荷过程试件张拉破裂增长速率大于剪切破裂,以张拉破坏为主。四种条件下随着形成每条裂纹的声发射事件数增加,总体震级波动范围逐渐减小,整体震级逐渐增大。随卸荷速率减小,能量密度出现台阶式上升的特征逐渐明显,卸荷过程试件突发性破裂程度逐渐提高。相对高速卸荷以近似线性方式使试件短时间内能量密度迅速变化,相对低速卸荷条件下试件拥有相对充足的时间以阶梯状增加方式改变能量密度。本研究可为卸围压条件下岩石破坏失稳机制分析提供理论和工程分析参考。
  • 关键词

    数值试验围压卸荷速率力学特性砂岩离散元法

  • 文章目录
    1 数值试验设置
    1.1 模型构建与参数标定
    1.2 试验方案
    2 试验结果与分析
    2.1 宏观破裂演化特征
    2.2 细观损伤演化特征
    2.3 能量密度演化特征
    3 与物理试验结果对比
    4 结论
相关问题

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