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孔隙岩石变形破坏机制及其影响因素研究

熊良锋

北京科技大学

摘要:岩石局部化变形在地壳中普遍存在,其通常是各类地质运动、自然和工程次生灾害的主要原因。岩石变形响应在低围压时往往表现出脆性特征,而在高围压时进入延性状态,但孔隙空间的附加变形可能会引起局部化压缩破坏、并降低其输运性质,进而影响火山活动、油气开发和原位流态化采矿等。然而,孔隙岩石的微观结构性质和所处应力环境尤其复杂,该现象对于理解其本征力学行为造成诸多困扰。为此,本文将基于室内试验和数值模拟方法探讨孔隙岩石变形问题,以更好地揭示其微观机制和潜在的影响因素。首先,通过不同孔隙率岩石的循环加卸载试验,描绘其损伤演化规律和宏微观破裂特征,由此建立基于微观结构的孔隙岩石数值模型,并结合变形响应、微破裂活动和能量演化规律验证其合理性和反映脆延性转化的一般规律。其次,通过调整矿物和胶结状态、矿物颗粒尺寸、宏微观孔隙结构和孔隙率等内部因素,分析不同压缩机制下微破裂活动和能量组分的变化规律,以探讨岩石微观结构对其变形破坏机制的影响。最后,通过引入宏观非均质结构、边界条件和钻孔空间等外部因素,分析不同压缩机制下微破裂事件和颗粒破碎活动的发展规律,以研究非均质应力场对其变形破坏过程的作用。室内试验发现,不同压... 更多
  • 专辑:

    理工A(数学物理力学天地生); 理工C(机电航空交通水利建筑能源)

  • 专题:

    地质学; 建筑科学与工程

  • DOI:

    10.26945/d.cnki.gbjku.2022.000076

  • 分类号:

    TU45

导师:

吴顺川;

学科专业:

采矿工程

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