煤质页岩压缩变形特性及损伤破坏辨识试验研究

• 作者: 卢义玉 左伟芹 汤积仁 沈晓芸 王景环 陆昭辉
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 煤质页岩 压缩曲线 能量原理 损伤变量 本构方程
• 年，卷（期）: 2013,（2）
• 页码范围: 267-272
• 分类号: TU443
• 语种: 中文

摘要

为了探索煤质页岩的压缩变形及损伤破坏特性,利用MTS岩石材料力学试验机,得到了煤质页岩的单轴和三轴压缩试验曲线,研究了单轴三轴压缩全过程中页岩损伤软化特征的异同；在此基础上,研究分析了页岩压缩过程中外力功、能量耗散以及能量释放机理,结合页岩特性和岩石强度破坏理论,建立了基于能量原理的页岩损伤演化本构方程:①单轴应力状态下,页岩损伤全过程可用能量原理损伤本构方程模拟；②三轴应力状态下,当轴向应力小于围压时,页岩本构关系可近似用线性方程模拟；当轴向应力大于围压时,应用基于能量原理损伤本构方程进行模拟.模型与试验结果对比分析显示,所建的模型力学参数简单,物理参数意义明确,能充分描述页岩单轴应变软化及三轴应变硬化阶段变形特征.