基于岩石破坏全过程能量特征改进的能量跌落系数

论文摘要

合理而准确地评价岩石的脆性是评估岩爆风险、油气储层可压裂性等工程实践的前提。针对表征脆性岩石破坏过程的能量跌落系数,详细分析了其适用性和局限性。为更加有效地评价岩石的脆性,基于岩石破坏全过程的应力-应变曲线,在能量跌落系数的基础上,进一步考虑峰前总能量中可释放弹性能的占比,提出一种改进的能量跌落系数,认为脆性是岩石内部可释放弹性能在峰前阶段大量储存并于峰后阶段快速释放的综合表现。通过对不同围压下大理岩和花岗岩试验数据进行分析和对比,结果表明改进后的能量跌落系数不仅能反映同种岩石不同围压下的脆-延转化行为,还能有效评价相同围压下不同岩石的脆性强弱。同时讨论了泊松比、损伤变量对岩石脆性评价的影响,发现随着泊松比增大,各围压下花岗岩的脆性强于大理岩的性质不改变;随着损伤变量增大,花岗岩的脆性由强于大理岩转变为弱于大理岩,且围压越高,现象越明显。试验结果验证了改进后能量跌落系数的可靠性,研究成果有望对岩石脆性评价提供参考。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 宋洪强,左建平,陈岩,黎立云,洪紫杰

关键词: 岩石力学,脆性评价,能量跌落系数,应力应变曲线,能量特征,损伤变量

来源: 岩土力学 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金优秀青年基金项目(No.51622404),国家自然科学基金(No.11572343),“十三五”国家重点研发计划(No.2016YFC0801404),“万人计划”青年拔尖人才联合资助项目(No.W02070044)~~

分类号: TU45

DOI: 10.16285/j.rsm.2017.2275

页码: 91-98

总页数: 8

文件大小: 749K

下载量: 487

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