贺兰山岩画载体砂岩的变形破坏及声发射试验研究

发布时间：2022-12-10 23:34

　　贺兰山岩画长期暴露在自然环境中,风化问题日益突出,岩画受损严重,亟待保护。本研究在对贺兰山岩画载体砂岩进行基础物理、力学试验的同时进行了声发射的试验研究,以便更好地描述岩石的损伤过程。首先进行了岩样的孔隙率与块体密度相关性的检验,在此基础上对岩样进行了超声波测速和剔除、分类,保证后续试验的可靠性。而后进行了劈裂试验、直剪试验、单轴及三轴试验。实验得出,单轴与三轴试验均有较为明显的压密阶段、弹性阶段及峰值强度;三轴岩样的软化阶段不明显,均直接过渡到残余强度下的裂纹扩展阶段,其峰值应力随围压的增加而增大。进一步地,在单轴和三轴压缩过程中同步进行声发射试验,岩样的声发射结果都存在压密阶段、上升阶段以及峰值;初始压密阶段及弹性阶段声发射率很低,在峰值时最大;三轴试验时,残余强度阶段中声发射事件一直存在,但最大值均远远小于峰值;声发射振铃计数的曲线走势大致与能量曲线的走势相同。最后,以累计声发射能量为基础,基于Weibull分布建立了损伤变量,研究了单轴及三轴试验过程中岩样的损伤过程,岩样在弹性变形阶段的损伤几乎为零,一旦达到非线性变形阶段,损伤就逐步增大;当岩样到达峰值强度,岩石的损伤明显增大... 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 贺兰山岩画载体砂岩的风化现状
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本文研究内容
第二章 贺兰山岩画载体砂岩的孔隙率及超声波检测
    2.1 块体密度与孔隙率的相关性
    2.2 超声波检测的过程及分类结果
    2.3 小结
第三章 贺兰山岩画载体砂岩的变形破坏特性试验研究
    3.1 试验仪器及介绍
    3.2 巴西劈裂试验
    3.3 直接剪切试验
    3.4 单轴压缩试验
    3.5 三轴压缩试验
    3.6 小结
第四章 贺兰山岩画载体砂岩的声发射试验研究
    4.1 声发射简介
    4.2 声发射试验设备及过程
    4.3 单轴试验结果及分析
    4.4 三轴试验结果及分析
    4.5 小结
第五章 贺兰山岩画载体砂岩的损伤分析
    5.1 损伤的基本理论及方程[86]
    5.2 单轴岩样的损伤分析
    5.3 三轴岩样的损伤分析
    5.4 小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]含水状态对砂岩劈裂抗拉力学特性影响研究[J]. 王晨玺杰,邓华锋,王伟,张恒宾,肖瑶,方景成.  应用力学学报. 2018(03)
[2]岩石剪切破坏裂纹扩展模拟及声发射能量监控[J]. 陶可友.  地质灾害与环境保护. 2018(01)
[3]常规三轴压缩下斜长花岗岩声发射分维特征分析[J]. 严伟洋,赵其华,韩刚.  水利与建筑工程学报. 2018(01)
[4]温度-渗流-应力耦合作用下岩石损伤及声发射特征研究[J]. 曾晋.  水文地质工程地质. 2018(01)
[5]应变率对岩石变形过程声发射特征的影响[J]. 高祥,刘善军,黄建伟,杨正仓,毛文飞,吴立新.  岩石力学与工程学报. 2018(04)
[6]隧道围岩劈裂注浆破坏模式及浆液扩散规律研究[J]. 李超,李涛,张凤,王剑晨.  土木工程学报. 2017(S2)
[7]超声波测试在岩石试验中的应用[J]. 张东旭.  世界有色金属. 2017(04)
[8]高应变率下预制单节理岩石SHPB劈裂试验能量耗散分析[J]. 李淼,乔兰,李庆文.  岩土工程学报. 2017(07)
[9]岩盐三轴蠕变声发射特征研究[J]. 吴池,刘建锋,周志威,卓越.  岩土工程学报. 2016(S2)
[10]岩石巴西劈裂强度与裂纹扩展颗粒尺寸效应研究[J]. 黄彦华,杨圣奇,鞠杨,周小平,赵坚.  中南大学学报(自然科学版). 2016(04)

博士论文
[1]酸性环境干湿交替作用下泥质砂岩宏细观损伤特性研究[D]. 张梁.重庆大学 2014

硕士论文
[1]基于神经网络的非线性动力系统数值求解与图像分割研究[D]. 胡敏.宁夏大学 2017
[2]贺兰山岩质文物风化特性试验研究[D]. 冯晓芳.宁夏大学 2017
[3]贺兰山的冰川与环境[D]. 王志麟.辽宁师范大学 2011
[4]承德避暑山庄露天石质文物病变机理研究[D]. 吴海涛.西北大学 2007



本文编号：3717722