高溫與沖擊耦合作用下巖石的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究課件(PPT 17頁)

1、高溫與沖擊耦合作用下巖石的力學(xué)性能第1頁，共17頁。123巖石作為一種材料巖石構(gòu)為工程主體結(jié)構(gòu)工程所處圍巖環(huán)境材料結(jié)構(gòu)環(huán)境第2頁，共17頁。2能源土木巖石庫交通地?zé)岬拈_發(fā)和利用;深部礦產(chǎn)資源開發(fā)大都市圈的大深度地下空間開發(fā)利用高放射性核廢料的地層深埋處置;地下儲(chǔ)油空間地下交通工程134第3頁，共17頁。2134高溫與沖擊耦合作用下巖石的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能巖石高溫沖擊耦合巖石及其基本物理力學(xué)性能高溫對巖石力學(xué)性能的影響機(jī)理分析沖擊概述巖石的應(yīng) 變率效應(yīng)高溫和沖擊耦合作用下巖石的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能主要內(nèi)容5總結(jié)幾點(diǎn)思考幾個(gè)問題發(fā)展展望第4頁，共17頁。 巖石：由礦物或巖屑在地質(zhì)作用下按一定規(guī)律聚集而形成的自然

2、物體。巖漿巖；沉積巖；變質(zhì)巖。礦物.結(jié)構(gòu)構(gòu)造固.液.氣一、巖石及其基本物理力學(xué)性能巖 石巖 石第5頁，共17頁。一、巖石及其基本力學(xué)性能強(qiáng)度特征變形性能流變性能第6頁，共17頁。結(jié)構(gòu)構(gòu)造風(fēng)化程度水加載速度受力狀態(tài)溫度高 溫加載速度影響巖石力學(xué)性質(zhì)的因素一、巖石及其基本力學(xué)性能礦物成分第7頁，共17頁。二、高溫對巖石力學(xué)性能的影響25100 200 400 600800 1000 作用溫度不同溫度區(qū)間微觀機(jī)理分析自由水蒸發(fā)孔隙率增加 熱熔作用改善接觸狀態(tài) 結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力微裂縫發(fā)育、貫通，結(jié)構(gòu)破壞 礦物成分分解、結(jié)合水脫失、重結(jié)晶、相變等巖石宏觀動(dòng)態(tài)力學(xué)特性隨作用溫度變化規(guī)律以砂巖為例第8頁，共17頁

3、。二、高溫對巖石力學(xué)性能的影響以砂巖為例第9頁，共17頁。巖石類材料應(yīng)變率相關(guān)性：從微損傷角度分析 高應(yīng)變率荷載作用下，巖石類材料內(nèi)部同時(shí)出現(xiàn)兩種效應(yīng)，即應(yīng)變率強(qiáng)化效應(yīng)和損傷軟化效應(yīng)。從能量角度分析 裂紋形成過程所需要的能量遠(yuǎn)比裂紋擴(kuò)展中所需要的能量高。高應(yīng)變率下，荷載作用時(shí)間很短，材料沒有足夠的時(shí)間用于能量的積累。三、沖擊對巖石力學(xué)性能的影響第10頁，共17頁。三、沖擊對巖石力學(xué)性能的影響第11頁，共17頁。三、沖擊對巖石力學(xué)性能的影響隨應(yīng)變率的增加而增加隨應(yīng)變率的增加而增加動(dòng)態(tài)強(qiáng)度應(yīng)變率的影響動(dòng)態(tài)吸能能力動(dòng)態(tài)破壞模式結(jié)論不統(tǒng)一，跟試驗(yàn)條件相關(guān)動(dòng)態(tài)變形性能影響比較小第12頁，共17頁。四、高溫和沖擊的耦合作用高溫冷卻后沖擊沖擊后（同時(shí)）升溫高溫下沖擊Description of the products耦 合第13頁，共17頁。四、高溫和沖擊的耦合作用第14頁，共17頁。五、總結(jié)和思考 巖石應(yīng)變率增強(qiáng)效應(yīng)與高溫弱化效應(yīng)相互耦合。 巖石受溫度影響顯著大于其應(yīng)變率增強(qiáng)效應(yīng)。第15頁，共17頁。如何考慮溫度歷史和應(yīng)力歷史的影響如：利用巖石高溫劣化提高采油率；時(shí)間巖體應(yīng)用五、總結(jié)和思考如何將巖石