石英砂岩冻融完整性损失研究

将CT扫描技术与岩石冻融完整性损失研究进行结合,推导出了利用CT数和X射线吸收系数表示的岩石冻融衰变函数模型.对石英砂岩进行温度区间为-20℃~20℃的循环冻融,通过巴西圆盘劈裂实验测得多次冻融后岩石的抗拉强度,并对多次冻融的岩石(干燥后)断面进行CT扫描,利用岩石冻融衰变函数模型分析岩石完整性损失.结果表明:随冻融次数的增加,试样的抗拉强度有所下降,X射线吸收系数不断减小;X射线吸收系数标准差总体呈增大趋势,岩石内部微裂隙分布变得更加不均匀;相同冻融条件下,不同钻孔同种岩性的岩石可能会有差别较大的冻融完整性损失.利用冻融衰变函数模型从微观和宏观角度对比分析石英砂岩冻融完整性损失,两者变化趋势吻合.CT数和X射线吸收系数表示的岩石冻融衰变函数模型能够较好的分析岩石冻融完整性损失,为相关研究提供了新的方法和思路.     

花岗斑岩Holmquist-Johnson-Cook本构模型参数研究

对取自玉龙铜矿边坡的花岗斑岩进行相关物理和静力学实验,获得岩石的密度、弹性模量、泊松比、单轴抗压强度以及抗拉强度等参数。通过花岗斑岩SHPB实验得到试样的典型冲击动载应力-应变曲线。利用相关实验结果,借助显式动力有限元软件LS-DYNA,得到花岗斑岩的HJC(Holmquist-Johnson-Cook)本构模型参数,分析岩石动载强度对HJC模型参数的敏感性,总结出一套HJC模型参数的取值方法。岩石动载强度对HJC模型的A,B,N和fc参数最为敏感,该参数变化幅度在-30%~30%时,强度变化率大于11%。HJC模型参数的取值过程中,将岩石物理和力学实验数据与数值模拟进行结合,即可体现HJC模型基本理论,又可均衡实验和数值模拟的工作量,并能获得可靠的模型参数,为岩石动载数值模拟计算提供帮助。