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岩石流变扰动效应及试验系统研究

作　者: 崔希海
导　师: 高延法；刘承论；肖洪天
学　校: 山东科技大学
专　业: 采矿工程
关键词: 岩石流变流变扰动效应试验系统本构方程岩石扰动流变敏感域
分类号: TD315
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
下　载: 383次
引　用: 2次
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内容摘要

深井软岩的应力状态接近于岩石强度极限状态，对外部扰动载荷十分敏感，为了研究这种高应力状态下岩石表现出的力学特性，提出了岩石流变扰动效应这一研究课题。围绕这一研究课题，首先，进行了“岩石流变扰动效应试验系统”的研制，设计制造出了一套包括：恒力加载系统、三轴压力箱、扰动加载及量测系统等子系统组成的岩石流变扰动效应试验系统，进行了岩石流变扰动效应试验系统的刚度和精度分析，发现系统的刚度和精度满足试验研究的要求。进而开展了岩石单轴压缩蠕变及扰动效应研究。建立了岩石单轴压缩蠕变扰动效应的本构方程。在单轴试验基础上，又进行了低围压条件下岩石蠕变及扰动效应试验研究，建立了低围压条件下岩石蠕变扰动效应的本构方程，并验证了这一本构方程。提出了“岩石扰动流变敏感域”的概念。开展了围压对岩石蠕变破坏强度、蠕变起始应力、蠕变粘滞系数等蠕变参数影响的研究，得出了围压对岩石蠕变参数影响的规律。此外，还首次开展了应变软化岩石的单轴压缩变形规律、低围压条件下的压缩变形规律、及低围压条件下的压缩变形扰动效应等的试验研究，得出了有关应变软化岩石单轴压缩变形规律、低围压条件下的压缩变形规律、及低围压条件下的压缩变形扰动效应规律。施加的模拟扰动载荷有：模拟冲击扰动载荷、模拟爆破扰动载荷。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
1 绪论  11-17
  1.1 课题的提出  11-12
  1.2 课题的国内外研究现状  12-15
  1.3 课题的研究内容与研究方法  15-17
2 岩石流变扰动效应试验系统的研制  17-35
  2.1 岩石流变扰动效应试验系统研制的目的与要求  17
  2.2 岩石流变扰动效应试验系统的结构设计  17-27
  2.3 试验系统配套三轴压力箱的结构设计  27-29
  2.4 扰动加载及测量系统的设计选型  29-33
  2.5 本章小结  33-35
3 流变扰动效应试验系统的刚度和测量精度分析  35-46
  3.1 岩石试件不发生爆裂的条件及实现的方法  35-37
  3.2 扰动流变试验系统的刚度分析  37-41
  3.3 试验系统测量精度分析  41-44
  3.4 本章小结  44-46
4 岩石单轴压缩蠕变及其扰动效应试验研究  46-72
  4.1 岩石蠕变及其扰动效应概述  46-47
  4.2 岩石单轴压缩流变试验方法  47-51
  4.3 岩石单轴压缩流变试验结果与分析  51-59
  4.4 岩石单轴压缩蠕变扰动效应试验方法  59-61
  4.5 岩石单轴压缩蠕变扰动效应试验结果及其分析  61-65
  4.6 岩石单轴压缩蠕变扰动效应的本构方程  65-70
  4.7 本章小结  70-72
5 低围压条件下的岩石流变及其扰动效应试验研究  72-92
  5.1 低围压条件下的岩石流变试验  72-78
  5.2 围压对蠕变参数的影响  78-84
  5.3 低围压条件下的岩石蠕变扰动效应试验  84-88
  5.4 低围压条件下岩石流变扰动效应的本构关系  88-91
  5.5 本章小结  91-92
6 强度峰值后区软化岩石变形及扰动效应研究  92-110
  6.1 试验方法  92-94
  6.2 软化岩石单轴压缩试验结果及分析  94-96
  6.3 围压对应变软化岩石变形影响研究  96-98
  6.4 低围压条件下应变软化岩石变形扰动效应研究  98-104
  6.5 爆破扰动载荷应变软化岩石变形扰动效应研究  104-108
  6.6 软化岩石变形扰动效应试验结果综合分析  108
  6.7 本章小结  108-110
7 主要研究成果与结论  110-112
致谢  112-113
攻读博士期间发表论文和参加的科研项目  113-115
参考文献  115-122
详细摘要  122-135

岩石流变扰动效应及试验系统研究

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