基于线性储能规律的红砂岩蠕变能量演化分析方法

• 作者: 刘之喜 赵光明 孟祥瑞 张若飞 程详 董春亮 黄顺杰
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 蠕变试验 能量演化 弹性能密度 线性储能规律
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 页码范围: 2748-2760
• 页数: 13页
• 分类号: TU45
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.08.021

摘要

为了研究红砂岩蠕变过程中的能量演化规律,进行红砂岩单轴循环加卸载试验、单轴分级蠕变试验以及蠕变后的单轴循环加卸载试验,提出一种岩石蠕变能量演化分析的新方法.研究结果表明:单轴循环加卸载试验将红砂岩内部孔隙、微裂纹等缺陷逐渐被压密后,红砂岩变为非线性伪弹性体,加载曲线与卸载曲线形成一个密闭的滞回环;红砂岩变为非线性伪弹性体后继续承受加卸载会再次产生残余变形,因此,红砂岩在单轴循环加卸载作用下的残余变形规律为较大残余变形—无残余变形—再次产生残余变形;红砂岩单轴循环加卸载产生的耗散能密度达到初次稳定时的循环次数与出现非线性伪弹性体的循环次数基本保持一致,在应力上限恒定的单轴循环荷载作用下,红砂岩的弹性能密度基本保持不变;假设蠕变过程中长期荷载对红砂岩弹性能密度无影响,根据假设进行蠕变后的单轴循环加卸载试验,验证了假设的正确性;首次加卸载存在线性储能规律,基于红砂岩线性储能规律和蠕变后红砂岩弹性能密度基本不变特性可以得到蠕变的弹性能密度与耗散能密度.