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更新時間：2024.12.28
高溫三維應力下魯灰花崗巖蠕變本構關系的研究

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采用中國礦業(yè)大學的20 MN高溫高壓巖體三軸試驗機進行了高溫三維應力下大尺寸Φ200 mm×400 mm魯灰花崗巖蠕變特性的實驗研究,溫度最高達到了600℃,軸向應力最高達到了175 MPa。通過對實驗數據的分析,發(fā)現(xiàn)高溫三維應力條件下靜水應力引發(fā)魯灰花崗巖發(fā)生蠕變變形,提出了考慮靜水應力作用時穩(wěn)態(tài)蠕變率的本構方程,得到了魯灰花崗巖蠕變本構方程的參數A1,A2,?Q,m,n。研究還發(fā)現(xiàn)靜水應力下的蠕變和差應力下的蠕變曲線特征相同,同樣可以劃分為初始蠕變階段、穩(wěn)態(tài)蠕變階段和加速蠕變階段三個階段,魯灰花崗巖的蠕變變形是溫度,差應力和靜水應力的函數,溫度、差應力和靜水應力的升高都會加速魯灰花崗巖的蠕變變形。

魯灰花崗巖蠕變特征轉變溫度門檻值的實驗研究

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采用中國礦業(yè)大學的"20MN高溫高壓巖體三軸試驗機"進行了高溫三維應力下大尺寸200 mm×400 mm魯灰花崗巖蠕變特性的實驗研究,研究發(fā)現(xiàn):在300~400℃之間存在一個溫度門檻值,在溫度低于這個門檻值時,魯灰花崗巖的蠕變變形具有瞬態(tài)蠕變階段,在溫度高于這個值時魯灰花崗巖的蠕變變形不具有瞬態(tài)蠕變階段,而直接進入到穩(wěn)態(tài)蠕變階段。魯灰花崗巖蠕變變形發(fā)生這種現(xiàn)象是因為一方面應力閉合了裂隙,裂紋和孔隙的空隙使魯灰花崗巖的可壓縮性消失。另一方面溫度造成了部分礦物或膠結物熔融,充填和堵塞原有的孔隙,裂隙和裂紋,使魯灰花崗巖的可壓縮性降低甚至消失。實驗得到的結果對深入認識魯灰花崗巖在高溫下的蠕變變形規(guī)律有重要的意義。

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