基于细观结构表征的岩石破裂热-力耦合模型及应用

摘要：

岩石热破裂的研究只有考虑各种矿物组分造成的岩石的非均匀性,才能更客观地反映岩石热破裂的本质.利用数字图像处理技术数字化表征岩石内部矿物颗粒的几何形态,充分考虑岩石真实的细观结构,结合细观损伤力学和热弹性理论,建立能更客观的分析岩石热-力耦合作用下破裂过程的数值模型.以花岗岩为例,运用数值模型研究花岗岩在温度和压缩荷载共同作用下的力学行为和破裂过程.研究结果表明,温度对岩石的力学性质和破裂演化过程影响显著,热破裂裂纹多发生在矿物颗粒边界处,并沿颗粒边界扩展,局部会形成闭合多边形,其热破裂演化过程与试验结果基本相符,从而验证了数值模型的合理性和有效性,该数值模型为细观尺度定量研究岩石热破裂提供一种新的方法.

关键词：岩石力学、数字图像、细观结构、热破裂、热-力耦合模型、花岗岩

所属期刊栏目：31

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目50904013;中央高校基本科研业务费资助N100401003;中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金项目SKLGDUEK0905

在线出版日期：2012-05-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：42-51