不同含水状态砂岩裂纹稳定扩展阶段损伤特征
作者机构：铜陵有色金属集团控股有限公司技术中心 江西省矿业工程重点实验室 江西理工大学资源与环境工程学院
出 版 物：《金属矿山》 (Metal Mine)
年 卷 期：2023年
学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）]
基 金：国家自然科学基金项目（编号：51664018 52164004 52104086） 江西省重点研发计划重点项目（编号：20212BBG71009） 江西理工大学博士启动项目（编号：205200100612）
主 题：裂纹稳定扩展 残余应变 变形模量 能量演化 损伤状态
摘 要：为深入揭示裂纹稳定扩展阶段的岩石损伤状态，以干燥、自然和饱水状态砂岩为研究对象，采用体积应变法测定起裂应力和损伤应力值，进一步通过增量循环加卸载试验，综合分析裂纹稳定扩展阶段的残余应变、变形模量和能量演化规律。结果表明：轴向残余应变随轴向应力水平增加而增加，其增幅表现为先减小、后稳定、再增大，且增幅稳定阶段对应于裂纹稳定扩展阶段；在裂纹稳定扩展阶段，加载过程和卸载过程变形模量均呈线性减少趋势，而耗散能密度线性增加。上述演化规律适用于不同含水状态砂岩，但其具体数值与含水率有关。对于裂纹稳定扩展阶段，加载过程变形模量可有效表征砂岩损伤状态，而基于含水率和轴向应力水平的线性数学模型可用于评价工程岩石的实际损伤状态。
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