花岗岩高温自然冷却后的断裂力学特性研究

发布时间：2021-06-11 16:17

　　近年来,由于传统化石能源的日益枯竭以及燃烧化石能源会对环境造成严重污染,开发和利用绿色能源已经是人类社会面临的重大问题。高温岩体地热资源因为其资源量巨大,绿色无污染以及可再生等优势受到人们的广泛关注。我国有丰富的高温岩体地热资源且有很高的开采价值,高温岩体地热资源的开采涉及到高温岩石断裂,研究高温处理后岩石的断裂力学性能有重要的意义。本文基于数字图像相关（DIC）方法,采用三点弯曲实验,对高温（100℃,200℃,,,900℃）自然冷却后花岗岩I型裂纹断裂特性进行研究,结果如下:1.载荷-位移（P-δ）曲线随着温度升高而趋于平缓,这表明温度越高,花岗岩的热损伤越大,并逐渐由脆性断裂向延性的转变。2.花岗岩在100℃处理后断裂韧度较常温增大,说明该温度处理后花岗岩抗断裂能力增强。100℃以后花岗岩断裂韧度随温升高逐渐减小。并且在500℃-600℃断裂韧度值急剧减小,与该温度段内花岗岩内部结构和热开裂导致的微裂纹发生较大变化的微观机理相一致。3.利用DIC相关方法对常温试样表面位移场进行测量,通过分析预制裂纹尖端张开位移（CTOD）-预制裂纹口张开位移（CMOD）曲线,表明裂纹的扩展经历起... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

虚拟裂缝模型

10（d）ISRM-“V”形切槽巴西圆盘试样（CCNBD）2.1 岩石Ⅰ型断裂韧度建议测试方法试样类型及加载示ries and loading configurations of suggested methods for Ⅰ fracture toughness石临界应力强度因子的测定方法，经过试验对比验证测并且相互之间具有较好的可比性。通过对大批的试验结

中北大学学位论文段，通过对比物体表面变形前后数字散斑图像内的灰度分布以找到物体表面变形前后相似的邻域，并计算他们的相关系数，区域的相关关系会达到极值，即为物体表面在试件变形后位移，f(x,y)、g(x,y)分别代表参考阶段图像的灰度函数和变形后图像表面在参考阶段的任意子区域的灰度，g(p)则代表变形后图像

【参考文献】：
期刊论文
[1]岩石加载过程中表面变形场的演化机制[J]. 秦涛,张俊文,刘刚,蒋元男,刘振文.  黑龙江科技大学学报. 2017(01)
[2]基于数字图像相关法的两类岩石断裂特征研究[J]. 纪维伟,潘鹏志,苗书婷,苏方声,杜梦萍.  岩土力学. 2016(08)
[3]三点弯曲下热处理北山花岗岩的断裂特性研究[J]. 左建平,周宏伟,范雄,鞠杨.  岩石力学与工程学报. 2013(12)
[4]断裂力学及其在岩体工程中的应用初探[J]. 赖孟,郭志强.  山西建筑. 2013(30)
[5]基于数字散斑相关法的岩石材料力学性能的测试[J]. 米红林.  应用光学. 2013(01)
[6]岩石破坏动态变形场观测系统及应用[J]. 曹彦彦,马少鹏,严冬,郭文婧,马沁巍.  岩土工程学报. 2012(10)
[7]数字散斑相关法在SEM观测岩石变形时的应用[J]. 彭瑞东,翁炜,左建平,马维佳.  中国矿业大学学报. 2012(04)
[8]岩石变形破坏全过程的变形场和能量演化研究[J]. 宋义敏,姜耀东,马少鹏,杨小彬,赵同彬.  岩土力学. 2012(05)
[9]含双缺口北山花岗岩的热力耦合断裂特性试验研究[J]. 左建平,周宏伟,方园,黄亚明.  岩石力学与工程学报. 2012(04)
[10]甘肃北山地区深部花岗岩的热开裂试验研究[J]. 左建平,周宏伟,方园,孟冰冰,彭瑞东.  岩石力学与工程学报. 2011(06)

硕士论文
[1]高温后花岗岩物理力学性质试验研究[D]. 秦严.中国地质大学(北京) 2017



本文编号：3224867