自由边界形状与近边界裂纹相互作用模型研究   总被引：2，自引：1，他引：1  

方恩权  蔡永昌  朱合华 《岩土力学》2009,30(11):3318-3323

大量的研究表明, 岩爆发生条件与岩石的力学性能有关。岩体中微裂纹的形成、扩展和汇合对岩体的力学性能产生显著影响,可以导致材料的逐渐劣化直至破坏。对于单轴压缩的岩石试件,其破坏型式主要是微裂纹的摩擦滑移、自相似平面扩展和弯折扩展。基于断裂力学机制,对单轴压缩荷载下3种不同边界形状,即直边、凸形、凹形情况下近边界原生斜裂纹的扩展进行了理论研究,并运用FLAC数值模拟技术,建立了基于Interface界面单元的裂纹扩展数值模型。近直边界及凸形边界情况的裂纹扩展使用梁渐近模型来解析薄片岩层的屈曲断裂问题,对于近凹形边界情况给予简化,提出了裂纹－圆－椭圆相互作用的修正模型并进行理论分析。研究结果表明,基于Interface界面单元的裂纹扩展的数值模型正确,解析解与数值解吻合较好,相应的梁渐近模型及裂纹-圆-椭圆模型可以合理地分析应力调整过程中裂纹的扩展和裂纹与不同洞室表面形状的相互作用问题,为岩爆工程及理论研究提出了新的理论依据。  相似文献   

基于流固耦合理论的页岩水力压裂数值分析     

张健  李良  陈亮 《江苏地质》2017,41(4):619-623

水力压裂是一个涉及多相材料相互作用的复杂问题。针对岩石固相提出岩石应力平衡有限元方程,建立液相流动方程和质量守恒微分方程,推导水力压裂岩石流固耦合系统有限元方程。阐述计算模型,对裂缝的发育和扩展过程进行分析,并与实际试验结果进行对比,证明了计算结果的合理性。分析弹性模量对裂缝的影响情况,计算结果表明,随着弹性模量的增加,裂缝高度越来越小。  相似文献   

超声波振动下非均匀岩石损伤过程数值模拟与试验     

尹崧宇  赵大军  周宇  赵博 《吉林大学学报(地球科学版)》2017,47(2)

在振动载荷作用下,岩石内部细观缺陷的发展将导致其宏观力学性能的劣化。为了提高超声波振动碎岩效率,采用数值模拟与实验研究相结合的方法,对超声波振动下岩石内部的损伤过程进行分析;采用有限元与统计技术相结合的方法,建立岩石二维模型,引入损伤增量因子的概念,分析岩石非均匀性对岩石裂纹扩展过程的影响。研究结果表明:1)岩石材料在超声波振动下的损伤过程分为萌生、扩展、贯通3个阶段,随着非均匀系数的增加,岩石原始裂纹的扩展效率逐渐加快。2)损伤因子存在一个临界值,约为0.005 4:当某一时刻岩石的损伤因子低于0.005 4时,损伤增量因子与非均匀系数的响应关系不明显;当损伤因子高于0.005 4时,损伤增量因子随着非均匀系数的增大而急剧增大,此时岩石非均匀性对损伤因子的影响不容忽视。  相似文献   

两种晶粒大理岩的力学性质研究   总被引：14，自引：1，他引：13  

尤明庆 《岩土力学》2005,26(1):91-96

矿物结构是影响岩石力学特性的根本因素。对晶粒0.5～1 mm细晶微风化大理岩和晶粒0.2～0.5 mm粉晶风化大理岩,进行了超声波测试和单轴、常规三轴压缩试验。粉晶大理岩晶粒尺度较小,滑移界面较多,粘接强度稍有变化就显著影响变形,即单轴压缩强度离散性较小而杨氏模量离散性较大,杨氏模量是细晶大理岩的1/3 左右,而单轴压缩强度仅低20 %。细晶大理岩的杨氏模量与围压无关,粉晶大理岩的杨氏模量随围压而增大,但进入延性变形阶段后两种大理岩的三轴强度完全相同。岩样的剪切破坏角都是随围压增大而减小,最后达到Coulomb准则确定的数值。在较高围压下,试样的承载极限与应力路径、材料强度以及内部的缺陷关系不大。晶粒的摩擦决定了大理岩的强度、变形特性。  相似文献   

砂岩高温前后超声特性的试验研究   总被引：5，自引：0，他引：5  

何国梁  吴刚  黄醒春  张磊  邱一平 《岩土力学》2007,28(4):779-784

对焦作砂岩经历不同温度（100 ℃～1 200 ℃）前后超声纵、横波波速和几何尺寸进行了量测,进行了单轴抗压强度试验,计算了超声波纵波经过岩样的衰减系数,应用波速与弹性模量的关系计算了岩样的裂隙密度。比较了经历不同温度前后的岩样体积、超声波速、衰减系数的变化。结果表明,岩样在经历高温后内部微裂隙发展,使结构致密性下降,超声波速降低;对经历不同温度后的岩样波速改变与强度变化规律有明显差异,但超声衰减系数与强度变化规律相似,可以为强度评价提供一定参考。  相似文献   

石材亚临界裂纹扩展量测研究     

谢其泰  王建力 《岩土力学》2006,27(Z2):621-626

在试验室进行裂纹稳定扩展及非稳定扩展的研究,其试验基座以楔形劈裂试验为基础改良而成,考虑材料的均质性,试验试体采用供铺设地板或建筑用外墙之天然石材。试验过程中利用裂缝应变片即时记录系统求出试体在稳定扩展及非稳定扩展下的裂纹扩展速度及其分形特性。结果表明,稳定扩展速度范围约在0.113～313.043 cm/s;非稳定扩展速度范围约在0.094～2 489.816 cm/s;亚临界分形维数范围约在0.994 3～1.036 6;起裂断裂韧性范围约在1.891 5～3.500 1 MPa?m1/2;分形亞臨界斷裂韌性范围约在2.063 6～3.712 8 MPa?m1/2。  相似文献   

The influence of the lithospheric thickness on bilateral slip   总被引：1，自引：0，他引：1  

Erland Johnson 《Geophysical Journal International》1992,108(1):151-160

  相似文献   

Application of forecasting structural cracks technique of 3DMove in Chengdao buried hill     

WU Shiguo    WANG Xiuling  JI Yuxin  LIU Yuzhen & HAN Wengong . Institute of Oceanology  Chinese Academy of Sciences  Qingdao  China  . Geophysical Research Institute  Shengli Oil Field  Dongying  China 《中国科学D辑(英文版)》2005,48(9):1403-1410

Crack reservoir beds have large proportion in China. With the development of exploration in basins, the ratio of the crack reservoir beds will grow year after year. There have been 15 crack buried hill reservoirs since the first wellbore was successfully drilled in carbonate rock and Zhengjia granite in the Zhuangxi area in the 1980s[1]. Also mudstone-crack reservoirs and compact low-penetrability reservoirs have been discovered. With the development of exploration and exploitation in oil fi…  相似文献   

天镇县马圈痒地热田成因     

靳贵禄 《地球科学与环境学报》1996,(2)

本文从地形、地貌、地层及地质构造等方面对马圈痒地热田的成因进行了分析和论述。提出了本热田为断裂裂隙热储系统的深循环式的热田。它的补给源为地表降水，补给通道是云门山山前大断裂，加热过程是在基底断裂裂隙运动中进行的、其热源为岩浆活动热，上涌通道是两个隆起上的断裂裂隙。上涌后进入第四纪热储层后与冷水混合，形成了一个“蘑菇状”的热水体。这种模式具有一定的代表性。  相似文献   

竖向地裂缝附近的地面运动     

杨笑梅  王海涛  杨柏坡 《地震工程与工程振动》2005,25(5):34-40

针对均匀弹性半空间不同深度(20m,40m,80m)的细裂缝,由下向上分别垂直和斜(30°)入射一脉冲波,计算裂缝附近地面运动的时程反应和传递函数的幅值谱。计算结果与均匀半空间自由场做了对比,以说明竖向地裂缝对地震波传播和附近地面运动的影响。此外,对断裂周边一般结构抗震设计是否要考虑它的影响,提供了一点参考意见。  相似文献