基于三维重构的数字岩心应力加载实验研究

作     者：刘国超 LIU Guochao

作者机构：山西煤炭运销集团三元石窟煤业有限公司山西长治046000 

出 版 物：《煤矿现代化》 (Coal Mine Modernization)

年 卷 期：2024年第33卷第5期

页      面：51-55,60页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：山西省基础研究计划资助项目(20210302124633) 

主　　题：数字岩心 数值模拟 单轴加载 损伤演化 三维重构 

摘      要：传统数字岩心技术在建立三维模型的过程中存在局限性,导致数值模拟的试验分析精度较差。为优化建模技术,采用CT扫描+MATLAB图像处理+AVIZO三维重构方法改善传统建模方式,依托ABAQUS数值模拟软件建立三维数字岩心模型。通过与室内试验进行对比,标定数字岩心的物理力学参数,并构建微单元数字岩心模型探究单轴应力加载过程中的损伤演化规律。结果表明:建立的三维数字岩心模型可以很好的捕捉室内试验测试的应力—应变曲线特征,并且具有相同的裂纹扩展方式。微单元数字岩心模型内部多种介质的分布状态极大影响了岩心的应力与损伤演化过程。其中,拉伸损伤明显滞后于压缩损伤的发展,同时拉伸损伤区域也明显较低,在峰后区域两者相差约74倍。