热冲击作用下花岗岩宏观力学参量与热冲击速度相关规律试验研究

论文摘要

热冲击作用下花岗岩的宏观力学特性与热冲击速度密切相关。采用自主研制的岩石热冲击破裂试验台,结合力学强度破坏试验,对热冲击作用下花岗岩的宏观力学参量与热冲击速度相关规律进行试验研究。得到以下结论:(1)热冲击作用下花岗岩内传热规律具有显著的非定常传热特征,表面温度、瞬时热冲击速度、平均热冲击速度呈现明显的三阶段:前20 s为急剧降温阶段,20～150 s为缓慢降温阶段,150 s以后为温度恒定阶段。(2)热冲击速度在热冲击的前20s对于花岗岩的宏观力学参量具有决定作用,此阶段花岗岩热冲击破裂最剧烈。(3)获得了抗压强度、抗拉强度、黏聚力、内摩擦角与热冲击速度的定量计算公式。(4)提出可以表征热冲击破坏能力的物理量—热冲击因子,可对热的破坏能力做进一步定量划分,丰富和发展高温岩石力学破坏理论。

论文目录

• 1 引言
• 2 试验概况
•   2.1 试验研究内容
•   2.2 热冲击试验设备
•   2.3 岩样与试件制备
•   2.4 试验方案与步骤
•     （1）恒定温差精确控制与热冲击破裂
•     （2）热冲击速度精确测定
•     （3）宏观力学试验及力学参量
• 3 热冲击速度测定结果分析
•   3.1 热冲击过程中表面温度随时间变化规律
•   3.2 热冲击作用下瞬时热冲击速度随时间演变规律
•   3.3 热冲击作用下平均热冲击速度随时间变化规律
•   3.4 热冲击速度测试值确定
• 4 宏观力学参量与热冲击速度相关规律
•   4.1 单轴抗压强度
•     （1）热冲击作用下单轴抗压强度试验结果分析
•     （2）抗压强度与热冲击速度相关规律
•   4.2 黏聚力和内摩擦角
•     （1）热冲击作用下剪切强度试验结果分析
•     （2）热冲击作用下抗剪强度参数演变规律
•     （3）黏聚力与热冲击速度相关规律
•     （4）内摩擦角与热冲击速度相关规律
•   4.3 抗拉强度
•     （1）热冲击作用下抗拉强度试验结果分析
•     （2）抗拉强度随热冲击速度演变规律
• 5 讨论
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 郤保平,吴阳春,赵阳升

关键词: 岩石力学,热冲击,宏观力学参量,热冲击速度,热冲击因子

来源: 岩石力学与工程学报 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 太原理工大学矿业工程学院,太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室

基金: 国家自然科学基金面上项目(51874207,11772213),山西省自然科学基金资助项目(201701D121131)~~

分类号: TU45

DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2019.0230

页码: 2194-2207

总页数: 14

文件大小: 854K

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