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金属矿山 ›› 2024, Vol. 53 ›› Issue (11): 45-.

• 采矿工程 • 上一篇    下一篇

热损伤花岗岩能量演化机制及损伤本构模型

赵 奎1,2 李从明1,2 曾 鹏1,2 熊良锋1,2 龚 囱1,2 黄 震1,2   

  1. 1. 江西理工大学资源与环境工程学院,江西 赣州 341000;2. 稀有金属资源安全高效开采江西省重点实验室,江西 赣州 341000
  • 出版日期:2024-11-15 发布日期:2024-12-18

  • Online:2024-11-15 Published:2024-12-18

摘要: 对25、200、400、600、800 ℃处理后的花岗岩开展单轴压缩试验,研究了温度变化对花岗岩力学性质、能 量演化机制的影响,并建立了不同温度处理后的花岗岩损伤本构模型。研究结果表明:温度由25 ℃增加至800 ℃时, 花岗岩峰值应力和弹性模量逐渐减小,峰值应变逐渐增加,花岗岩逐渐由脆性向延性转变。高温后花岗岩能量演化 曲线具有相似性,峰前弹性能逐渐增大,耗散能先增大后减小,峰后弹性能急剧减小,耗散能突增。峰值应力处花岗岩 总能量和弹性能随温度增加呈先增大后减小的规律,耗散能随温度增加逐渐增大。弹性能耗比变化反映了热损伤花 岗岩损伤变形阶段的转变,随着温度增加,热损伤花岗岩压密阶段占比增加,弹性和塑性变形阶段占比降低,峰后阶 段占比增加。通过弹性能耗比识别了热损伤花岗岩应力—应变曲线压密阶段,并基于损伤力学和Weibull 统计分布 理论建立了考虑压密阶段热损伤花岗岩分段本构模型,该模型理论值与试验值具有良好的一致性,能够准确描述热 损伤花岗岩的变形破坏过程。

关键词: 热损伤 力学性质 能量演化 弹性能耗比 本构模型