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又一篇SCI,武汉大学Qi, Wu团队新进展!

论论资讯 | 2023-03-01 1热度

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Triaxial Test Study on Energy Evolution of Marble after Thermal Cycle

Wu Q.; Li B.; Jiang X.

Published:2023-03-01
DOI:10.3390/min13030428

研究背景

随着对地下资源开发的要求日益增加,研究高温高压下岩石的物理和力学特性变得迫切。然而,目前研究领域存在的问题是如何分析岩石在不同的热损伤和围压下的机械和能量特征。因此,本篇论文旨在通过对35个大理石样本进行三轴压缩试验,模拟不同热循环和围压下的热损伤和高压效应,以分析岩石的力学和能量特性。

研究内容

本文主要研究了大理石在不同热循环和围压下的机械和能量特性。研究结果表明,随着热循环次数的增加,大理石的峰值应变逐渐上升,但峰值应力和弹性模量(E)则下降,分别为11.19‰,39.53 MPa,4.79 GPa,当热循环次数为8次时,没有施加围压。此时,破坏模式逐渐从脆性破裂转变为塑性破裂。随着围压的升高,峰值应力、峰值应变和弹性模量都呈上升趋势,分别达到189.45 MPa,13.39‰,35.41 GPa,在30 MPa围压下样品未损坏。此外,峰值应力与围压的增加呈线性关系。总吸收能量、弹性应变能和耗散能量的峰值增长率均呈现凸形趋势。在岩石加载过程中,耗散能量随轴向应变(ε1)逐渐增加。弹性应变能具有能量存储极限,但当值超过极限时,岩石会破裂。极限随热循环次数先增加后减小。这些结果对开采地下资源提供了重要的工程参考。

研究意义

本文通过对大理石在不同热循环和围压下的机械和能量特性进行研究,提出了一种新的岩石力学和能量特性分析方法,为地下资源开采提供了重要的工程参考。此外,本文还揭示了岩石在高温高压下的变形和破坏机制,为相关领域的研究提供了新的思路和方法。

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