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真三轴应力条件下加卸荷速率对砂岩力学特性与能量特征的影响
被引量：
32
1
作者
尹光志
马波
+3 位作者
刘超
李铭辉
鲁俊
尹思禹
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期454-462,共9页
为了更准确地认识真三轴应力条件下加卸荷速率对岩石力学特性与能量特征的影响规律,利用自主研发的"多功能真三轴流固耦合试验系统"开展了砂岩真三轴加卸荷力学特性试验,实现了最小主应力方向上的单面卸荷,模拟实际围岩应力...
为了更准确地认识真三轴应力条件下加卸荷速率对岩石力学特性与能量特征的影响规律,利用自主研发的"多功能真三轴流固耦合试验系统"开展了砂岩真三轴加卸荷力学特性试验,实现了最小主应力方向上的单面卸荷,模拟实际围岩应力演化过程。试验结果表明:随着卸荷速率的增大,砂岩破坏时的最大主应力、最大主应变、最小主应变和体积应变均减小、中间主应变增大,扩容起始点提前,岩样破坏模式逐渐由剪切破坏转为张拉破裂,且张性裂纹多集中于卸荷面附近。加载速率的增大,砂岩破坏时的最大主应力、最大主应变、最小主应变和体积应变增大,扩容起始点滞后,岩样破坏模式逐渐由张剪破坏转向剪切破坏,产生非贯通性裂纹。引入应变偏应力柔量分析不同加卸荷速率下砂岩变形规律,最小主应变和体积应变的偏应力敏感性与卸荷速率呈正相关,最大主应变的偏应力敏感性与加载速率呈正相关。此外,岩石在峰值应力前能量演化有明显的阶段性,峰前吸收的能量大多以可释放弹性应变能的形式存储,耗散能在峰后超过弹性应变能。耗散能比例Ud/U随着最大主应变的增加呈现出先增后降再增的趋势,峰值应力时Ud/U随着卸荷速率的增大而减小,随着加载速率的增大而增大。达到峰值应力时,岩石吸收的总能量U、弹性应变能Ue、耗散能Ud和相应的应变能增量与时间间隔的比值u均随着卸荷速率的增大而减小,随着加荷速率的增大而增大。
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关键词
真三轴应力
加卸荷速率
力学特性
能量特征
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职称材料
真三轴加卸载应力路径对原煤力学特性及渗透率影响
被引量：
17
2
作者
尹光志
刘玉冰
+3 位作者
李铭辉
邓博知
刘超
鲁俊
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期131-136,共6页
深部煤炭资源开采过程中,由于地应力和工程扰动的影响,煤岩体常处于三向不等压的真三轴应力状态(σ1>σ2>σ3),而采用常规三轴(σ1>σ2=σ3)的加载应力路径难以反映煤岩体的实际受力状态。为此,利用自行研制的"多功能真...
深部煤炭资源开采过程中,由于地应力和工程扰动的影响,煤岩体常处于三向不等压的真三轴应力状态(σ1>σ2>σ3),而采用常规三轴(σ1>σ2=σ3)的加载应力路径难以反映煤岩体的实际受力状态。为此,利用自行研制的"多功能真三轴流固耦合试验系统",研究了真三轴加卸载应力路径下原煤力学特性及渗透率演化规律。结果表明:真三轴加卸载应力路径对原煤的变形、强度特性及渗透率演化规律有重要影响。与CCT加载应力路径相比,LUT,LUUT应力路径下原煤峰值强度降低;真三轴加卸载应力路径下原煤八面体剪应力与有效平均正应力之间存在线性关系。真三轴加卸载应力路径下的原煤破坏方式均为拉-剪复合破坏。此外,真三轴加卸载应力路径对原煤渗透率演化规律有显著影响。
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关键词
真三轴加卸载
应力路径
力学特性
渗透率
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职称材料
超深钻岩芯地质环境真三轴试验装置研制及应用
被引量：
1
3
作者
石磊
张希巍
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期2161-2169,共9页
为研究超深部岩芯的变形与破裂行为,研制了超深钻岩芯地质环境真三轴试验装置。该装置主要用于测试超深钻岩芯加工的试样(25 mm×25 mm×50 mm)在真三轴应力下的全应力-应变行为、循环加卸载破裂行为和时效变形行为,解决了试样...
为研究超深部岩芯的变形与破裂行为,研制了超深钻岩芯地质环境真三轴试验装置。该装置主要用于测试超深钻岩芯加工的试样(25 mm×25 mm×50 mm)在真三轴应力下的全应力-应变行为、循环加卸载破裂行为和时效变形行为,解决了试样变形测量不准确、加载系统低刚度、高油压与作动器压力互相干涉等技术难题。利用该装置完成了山东黄金集团三山岛金矿西岭副井工勘孔岩芯真三轴应力下力学行为的测试,发现:循环加卸载弱化了试样的脆性破裂特征,诱导3个方向的变形表现出各向异性;分级蠕变试验中,试样3个方向的变形均表现出初始蠕变、稳态蠕变、加速蠕变,且3个方向的蠕变速率均随偏应力的增加近似线性增加。
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关键词
超深钻岩芯
真三轴试验
全应力-应变
循环加卸载
时效破坏
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职称材料
题名
真三轴应力条件下加卸荷速率对砂岩力学特性与能量特征的影响
被引量：
32
1
作者
尹光志
马波
刘超
李铭辉
鲁俊
尹思禹
机构
重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室
重庆大学资源及环境科学学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期454-462,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51434003
51374256)
国家科技重大专项资助项目(2016ZX05044002)
文摘
为了更准确地认识真三轴应力条件下加卸荷速率对岩石力学特性与能量特征的影响规律,利用自主研发的"多功能真三轴流固耦合试验系统"开展了砂岩真三轴加卸荷力学特性试验,实现了最小主应力方向上的单面卸荷,模拟实际围岩应力演化过程。试验结果表明:随着卸荷速率的增大,砂岩破坏时的最大主应力、最大主应变、最小主应变和体积应变均减小、中间主应变增大,扩容起始点提前,岩样破坏模式逐渐由剪切破坏转为张拉破裂,且张性裂纹多集中于卸荷面附近。加载速率的增大,砂岩破坏时的最大主应力、最大主应变、最小主应变和体积应变增大,扩容起始点滞后,岩样破坏模式逐渐由张剪破坏转向剪切破坏,产生非贯通性裂纹。引入应变偏应力柔量分析不同加卸荷速率下砂岩变形规律,最小主应变和体积应变的偏应力敏感性与卸荷速率呈正相关,最大主应变的偏应力敏感性与加载速率呈正相关。此外,岩石在峰值应力前能量演化有明显的阶段性,峰前吸收的能量大多以可释放弹性应变能的形式存储,耗散能在峰后超过弹性应变能。耗散能比例Ud/U随着最大主应变的增加呈现出先增后降再增的趋势,峰值应力时Ud/U随着卸荷速率的增大而减小,随着加载速率的增大而增大。达到峰值应力时,岩石吸收的总能量U、弹性应变能Ue、耗散能Ud和相应的应变能增量与时间间隔的比值u均随着卸荷速率的增大而减小,随着加荷速率的增大而增大。
关键词
真三轴应力
加卸荷速率
力学特性
能量特征
Keywords
true
triaxial
stress
loading
and
unloading
rates
mechanical
property
energy
characteristics
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
真三轴加卸载应力路径对原煤力学特性及渗透率影响
被引量：
17
2
作者
尹光志
刘玉冰
李铭辉
邓博知
刘超
鲁俊
机构
重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室
重庆大学资源及环境科学学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期131-136,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51434003
51374256)
重庆市博士后科研基金特别资助项目(XM2017043)
文摘
深部煤炭资源开采过程中,由于地应力和工程扰动的影响,煤岩体常处于三向不等压的真三轴应力状态(σ1>σ2>σ3),而采用常规三轴(σ1>σ2=σ3)的加载应力路径难以反映煤岩体的实际受力状态。为此,利用自行研制的"多功能真三轴流固耦合试验系统",研究了真三轴加卸载应力路径下原煤力学特性及渗透率演化规律。结果表明:真三轴加卸载应力路径对原煤的变形、强度特性及渗透率演化规律有重要影响。与CCT加载应力路径相比,LUT,LUUT应力路径下原煤峰值强度降低;真三轴加卸载应力路径下原煤八面体剪应力与有效平均正应力之间存在线性关系。真三轴加卸载应力路径下的原煤破坏方式均为拉-剪复合破坏。此外,真三轴加卸载应力路径对原煤渗透率演化规律有显著影响。
关键词
真三轴加卸载
应力路径
力学特性
渗透率
Keywords
true
triaxial
stress
loading
-
unloading
stress
path
mechanical
property
permeability
分类号
TD821 [矿业工程—煤矿开采]
下载PDF
职称材料
题名
超深钻岩芯地质环境真三轴试验装置研制及应用
被引量：
1
3
作者
石磊
张希巍
机构
东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室
东北大学深部工程与智能技术研究院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期2161-2169,共9页
基金
国家重点研发计划(No.2018YFC0407006)
教育部基本科研业务费资助项目(No.N2101035)。
文摘
为研究超深部岩芯的变形与破裂行为,研制了超深钻岩芯地质环境真三轴试验装置。该装置主要用于测试超深钻岩芯加工的试样(25 mm×25 mm×50 mm)在真三轴应力下的全应力-应变行为、循环加卸载破裂行为和时效变形行为,解决了试样变形测量不准确、加载系统低刚度、高油压与作动器压力互相干涉等技术难题。利用该装置完成了山东黄金集团三山岛金矿西岭副井工勘孔岩芯真三轴应力下力学行为的测试,发现:循环加卸载弱化了试样的脆性破裂特征,诱导3个方向的变形表现出各向异性;分级蠕变试验中,试样3个方向的变形均表现出初始蠕变、稳态蠕变、加速蠕变,且3个方向的蠕变速率均随偏应力的增加近似线性增加。
关键词
超深钻岩芯
真三轴试验
全应力-应变
循环加卸载
时效破坏
Keywords
ultra-deep
drilling
core
true
triaxial
test
complete
stress
-strain
cyclic
loading
and
unloading
time-dependent
failure
分类号
TU415 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
真三轴应力条件下加卸荷速率对砂岩力学特性与能量特征的影响
尹光志
马波
刘超
李铭辉
鲁俊
尹思禹
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
32
下载PDF
职称材料
2
真三轴加卸载应力路径对原煤力学特性及渗透率影响
尹光志
刘玉冰
李铭辉
邓博知
刘超
鲁俊
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
17
下载PDF
职称材料
3
超深钻岩芯地质环境真三轴试验装置研制及应用
石磊
张希巍
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
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