冻融作用下岩石的微观损伤及动态力学特性(英文)
本文选题:岩石 + 冻融循环 ; 参考:《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》2015年04期
【摘要】:为研究冻融循环作用下岩石的微观损伤及动态力学特性,对5组均质砂岩进行不同冻融循环次数的冻融试验,并对冻融后的砂岩进行核磁共振测试以及冲击荷载试验,获得冻融作用下砂岩的微观损伤特征及动态力学参数。结果表明:孔隙度随冻融循环次数的增加而增大,冻融初期的孔隙度增长率趋缓,在达到一定冻融循环次数后孔隙扩展加快;不同尺寸的孔隙比例随冻融循环次数呈动态变化,且孔隙结构总体趋向多尺寸分布发展;冻融砂岩的动态压缩应力-应变曲线可以分为4个阶段,相比静态曲线其压密阶段不明显;随着冻融次数的增加,砂岩的弹性模量和动态峰值强度逐渐减小,而峰值应变则有所增大;砂岩孔隙度越大,动态峰值强度越小,且拟合曲线呈多项式分布。
[Abstract]:In order to study the microcosmic damage and dynamic mechanical properties of rock under freeze-thaw cycle, five groups of homogeneous sandstone were tested with different freezing and thawing cycles, and the frozen and thawed sandstone were tested by NMR and impact load. The microscopic damage characteristics and dynamic mechanical parameters of sandstone under freezing and thawing are obtained. The results show that the porosity increases with the increase of freeze-thaw cycles, the porosity growth rate slows down at the beginning of freezing and thawing, and the pore expansion accelerates after a certain number of freeze-thaw cycles, and the pore ratio of different sizes varies dynamically with the number of freeze-thaw cycles. The dynamic compression stress-strain curve of freeze-thawed sandstone can be divided into four stages, but its compaction stage is not obvious compared with static curve, and with the increase of freeze-thaw times, The elastic modulus and dynamic peak strength of sandstone gradually decrease, while the peak strain increases, and the larger the porosity of sandstone, the smaller the dynamic peak strength, and the polynomial distribution of fitting curve.
【作者单位】: 中南大学资源与安全工程学院;中南大学高海拔寒区采矿工程技术研究中心;
【基金】:Project(2013YQ17046310)supported by the National Key Scientific Instrument and Equipment Development Project of China Project(2013M542138)supported by China Postdoctoral Science Foundation Projects(20130162110010,20130162120012)supported by Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education of China
【分类号】:TU45
【参考文献】
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1 尹光志;李小双;赵洪宝;;高温后粗砂岩常规三轴压缩条件下力学特性试验研究[J];岩石力学与工程学报;2009年03期
2 李夕兵;宫凤强;高科;尹土兵;;一维动静组合加载下岩石冲击破坏试验研究[J];岩石力学与工程学报;2010年02期
3 尹土兵;李夕兵;殷志强;周子龙;刘希灵;;高温后砂岩静、动态力学特性研究与比较[J];岩石力学与工程学报;2012年02期
4 洪亮;周子龙;尹土兵;廖国燕;叶洲元;;Energy consumption in rock fragmentation at intermediate strain rate[J];Journal of Central South University of Technology;2009年04期
5 贾蓬;朱万成;;Dynamic-static coupling analysis on rockburst mechanism in jointed rock mass[J];Journal of Central South University;2012年11期
6 周科平;李杰林;许玉娟;张亚民;;基于核磁共振技术的岩石孔隙结构特征测定[J];中南大学学报(自然科学版);2012年12期
7 刘红岩;刘冶;邢闯锋;张力民;马敏;;循环冻融条件下节理岩体损伤破坏试验研究[J];岩土力学;2014年06期
【共引文献】
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1 路亚妮;李新平;肖家双;;单裂隙岩体冻融力学特性试验分析[J];地下空间与工程学报;2014年03期
2 蒋裕强;陈林;蒋婵;覃明友;文秀;甘辉;王猛;胡朝阳;;致密储层孔隙结构表征技术及发展趋势[J];地质科技情报;2014年03期
3 闻磊;李夕兵;尹彦波;高栗;;冻融循环作用下花岗斑岩和灰岩物理力学性质对比分析及应用研究[J];冰川冻土;2014年03期
4 金解放;李夕兵;尹土兵;周学进;;轴向冲击下弹性杆中轴向静载对入射波的影响[J];工程力学;2013年11期
5 唐礼忠;舒计步;武建力;李夕兵;汪令辉;;高静应力和频繁动力扰动共同作用下矽卡岩动力学特性[J];北京科技大学学报;2014年08期
6 胡振襄;周科平;李杰林;高峰;王明球;;卸荷岩体细观损伤演化的核磁共振测试[J];北京科技大学学报;2014年12期
7 金解放;李夕兵;殷志强;杜坤;;轴压和循环冲击次数对砂岩动态力学特性的影响[J];煤炭学报;2012年06期
8 陆银龙;王连国;唐芙蓉;贺岩;;煤炭地下气化过程中温度-应力耦合作用下燃空区覆岩裂隙演化规律[J];煤炭学报;2012年08期
9 孟陆波;李天斌;徐进;马宏敏;阴红宇;;高温作用下围压对页岩力学特性影响的试验研究[J];煤炭学报;2012年11期
10 邓红卫;田维刚;周科平;李杰林;;2001—2012年岩石冻融力学研究进展[J];科技导报;2013年24期
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1 宫凤强;动静组合加载下岩石力学特性和动态强度准则的试验研究[D];中南大学;2010年
2 巨峰;固体充填采煤物料垂直输送技术开发与工程应用[D];中国矿业大学;2012年
3 尹土兵;考虑温度效应的岩石动力学行为研究[D];中南大学;2012年
4 金解放;静载荷与循环冲击组合作用下岩石动态力学特性研究[D];中南大学;2012年
5 殷志强;高应力储能岩体动力扰动破裂特征研究[D];中南大学;2012年
6 陆华;冲击荷载下红砂岩流固耦合的动力响应及损伤效应研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
7 郑明雄;澜沧老厂铅矿凝灰岩膨胀垮塌机制及防塌钻井液研究[D];昆明理工大学;2013年
8 杜坤;真三轴卸载下深部岩体破裂特性及诱发型岩爆机理研究[D];中南大学;2013年
9 刘慧;基于CT图像处理的冻结岩石细观结构及损伤力学特性研究[D];西安科技大学;2013年
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4 吴嵬;高温作用后细砂岩动态力学性能实验研究[D];安徽理工大学;2012年
5 朱晶晶;循环冲击载荷下岩石力学特性与损伤模型的试验研究[D];中南大学;2012年
6 马宏敏;THM耦合作用下高黎贡山隧道软质岩力学特性试验研究[D];成都理工大学;2011年
7 王春;会泽铅锌矿白云质灰岩力学特性试验研究[D];昆明理工大学;2013年
8 高廷廷;洛河砂岩解冻后物理力学特性及损伤破坏规律实验研究[D];西安科技大学;2013年
9 母剑桥;循环冻融条件下岩体损伤劣化特性及其致灾效应研究[D];成都理工大学;2013年
10 马驰;地下金属矿诱导致裂理论与工程实践[D];中南大学;2013年
【二级参考文献】
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2 王洪强,付晨东,井连江,姜亦忠;核磁共振成像技术在岩石物理实验中的应用[J];测井技术;2005年02期
3 肖立志;岩石核磁共振研究进展及其应用[J];测井技术;1996年01期
4 左宇军;杨菊英;;动静载荷耦合作用下岩石破坏过程研究现状[J];大连大学学报;2007年06期
5 王绳祖;高温高压岩石力学──历史、现状、展望[J];地球物理学进展;1995年04期
6 王旭昭,王洪勇,曲金洪;红透山铜矿岩爆灾害特征及其地质条件分析[J];地质与勘探;2005年06期
7 谌伦建,吴忠,秦本东,顾海涛;煤层顶板砂岩在高温下的力学特性及破坏机理[J];重庆大学学报(自然科学版);2005年05期
8 ;BEHAVIOR OF AIR-ENTRAINED CONCRETE AFTER FREEZE-THAW CYCLES[J];Acta Mechanica Solida Sinica;2009年03期
9 ;Acoustic experimental study of two types of rock from the Tibetan Plateau under the condition of freeze-thaw cycles[J];Sciences in Cold and Arid Regions;2012年01期
10 张元中;肖立志;;单轴载荷下岩石核磁共振特征的实验研究[J];核电子学与探测技术;2006年06期
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2 李夕兵;尹土兵;周子龙;洪亮;高科;;温压耦合作用下的粉砂岩动态力学特性试验研究[J];岩石力学与工程学报;2010年12期
3 尹土兵;李夕兵;殷志强;周子龙;刘希灵;;高温后砂岩静、动态力学特性研究与比较[J];岩石力学与工程学报;2012年02期
4 朱泽奇;盛谦;冷先伦;朱付广;;大岗山花岗岩动态力学特性的试验研究[J];岩石力学与工程学报;2010年S2期
5 陈腾飞;许金余;刘石;王鹏;方新宇;;经历不同高温后砂岩的动态力学特性实验研究[J];爆炸与冲击;2014年02期
6 刘世奇;李海波;李俊如;;轴向拉伸情况下岩石的动态力学特性试验研究[J];岩土工程学报;2007年12期
7 范飞林;许金余;李志武;苏灏扬;任韦波;;高温下混凝土动态力学特性试验[J];材料热处理学报;2012年03期
8 金解放;李夕兵;钟海兵;;三维静载与循环冲击组合作用下砂岩动态力学特性研究[J];岩石力学与工程学报;2013年07期
9 贾彬;陶俊林;王汝恒;杨帆;;混凝土高温动态力学特性与本构方程[J];实验力学;2013年06期
10 杨平,钟毅芳,周济;金属丝网—油液介质耦合减振器抗冲击动态力学特性研究[J];应用力学学报;2002年01期
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,本文编号:2044776
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