裂隙砂岩破裂过程中的红外辐射特征研究

发布时间：2021-05-21 07:29

　　近年来,随着我国经济的高速发展,大型水利工程相继筹划、施工建设以及投入运营,所涉及的岩石力学问题也越来越复杂。由于岩体内部孕育着不同结构特征的地质结构面,对岩体破坏起着控制作用,使得岩体稳定性问题变得更为复杂。从已有的工程实例中可以发现,岩体工程的失稳破坏主要是由于外部荷载作用致使结构面演化、扩展以及贯通造成的。因此,研究受荷裂隙岩体的破坏特性对于揭示岩体工程稳定性问题有着重要的工程意义,同时也是实现安全施工作业及生产的重要前提。根据量子力学理论,一切温度大于绝对零度的物体都会自发地向外辐射红外能量,物体表面温度越高,辐射强度越大。受荷岩体在变形破裂过程中,红外辐射强度会随着应力的变化而变化,临近破裂时会出现红外辐射分异现象。将红外技术与岩石力学相结合,形成了一门新的学科——遥感-岩石力学,通过非接触式、无损监测岩体破坏过程中裂纹萌生、发育和贯通过程,实时评价岩体内部的稳定状态。红外辐射手段是追踪岩石动态损伤的一种地球物理方法,其中的红外温度和红外热像可以显示岩石受荷失稳空间演化和时间变化的作用。针对以往岩体红外辐射研究中缺乏普适性定量描述的缺陷,进一步研究裂隙砂岩受载破坏的红外热效应... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题的背景和意义
    1.2 国内外发展历程及研究现状
        1.2.1 裂隙岩体受压破坏特性研究动态及现状
        1.2.2 岩石受力灾变的红外辐射效应研究动态及现状
        1.2.3 目前研究中存在的不足之处
    1.3 本文的主要研究内容
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 岩石受力的热力耦合效应及红外辐射理论
    2.1 热力耦合效应
    2.2 红外辐射理论
    2.3 红外热像仪测温原理
    2.4 本章小结
第三章 裂隙砂岩试件制备及试验方法
    3.1 试件制备
    3.2 试验方法
        3.2.1 试验设备
        3.2.2 试验流程
    3.3 本章小结
第四章 裂隙砂岩力学与裂纹扩展特征
    4.1 应力-应变曲线特征
    4.2 强度与变形特征
        4.2.1 强度参数
        4.2.2 变形参数
    4.3 裂纹扩展特征
        4.3.1 完整试件
        4.3.2 破坏模式I
        4.3.3 破坏模式II
    4.4 裂隙砂岩裂纹扩展过程与宏观变形特性关系
    4.5 本章小结
第五章 裂隙砂岩变形破裂过程红外辐射效应
    5.1 红外热像特征
        5.1.1 特征模式I
        5.1.2 特征模式II
    5.2 岩石受力红外辐射温度变化机制
    5.3 红外辐射温度与应力之间的关系
        5.3.1 关系模式I
        5.3.2 关系模式II
    5.4 前兆异常特征
    5.5 破裂时红外辐射温度突变特征
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
    一、发表论文
    二、参与科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]注浆材料和预制裂纹缺陷角度对类岩石试件单轴抗压强度及破坏模式的影响[J]. 乐慧琳,孙少锐.  岩土力学. 2018(S1)
[2]煤岩破裂过程中应力对红外辐射的控制效应试验[J]. 马立强,张垚,孙海,王烁康,NAJEEM Adeleke.  煤炭学报. 2017(01)
[3]煤单轴压缩加载试验中的红外辐射噪声特征与去噪方法[J]. 马立强,王烁康,张东升,NAJEEM Adeleke,孙海,张垚,刘伟.  采矿与安全工程学报. 2017(01)
[4]岩石破裂过程中红外温度场瞬时变化异常探究[J]. 吴贤振,高祥,赵奎,刘建伟,刘祥鑫.  岩石力学与工程学报. 2016(08)
[5]透明类岩石内置三维裂纹扩展变形试验研究[J]. 朱珍德,林恒星,孙亚霖.  岩土力学. 2016(04)
[6]复合煤岩受载破裂内部红外辐射温度变化规律[J]. 杨桢,齐庆杰,叶丹丹,李鑫,罗浩.  煤炭学报. 2016(03)
[7]花岗岩巷道岩爆过程红外辐射时空演化特征室内模拟试验研究[J]. 田宝柱,刘善军,张艳博,梁鹏,刘祥鑫.  岩土力学. 2016(03)
[8]含单裂纹真实岩石试件断裂模式的力学试验研究[J]. 刘伟韬,申建军.  岩石力学与工程学报. 2016(06)
[9]岩石变形破裂红外与微波辐射变化特征对比研究[J]. 徐忠印,刘善军,吴立新.  东北大学学报(自然科学版). 2015(12)
[10]饱水粉砂岩破裂过程中红外温度突变异常[J]. 吴贤振,高祥,刘祥鑫,赵奎.  煤炭学报. 2015(S2)

硕士论文
[1]峰前循环剪切作用下岩石节理强度特性研究[D]. 路雨明.重庆大学 2017
[2]黄砂岩单轴加载红外辐射特征实验研究[D]. 张垚.中国矿业大学 2017



本文编号：3199311