溫度對巖石所造成的熱損傷影響顯著,如:深部礦井降溫、隧道火災(zāi)噴水滅火、地?zé)岢椴傻染媾R高溫巖石冷沖擊誘發(fā)損傷開裂問題。因此,開展大溫差作用對高溫巖石冷沖擊損傷致裂研究,具有重要的研究價值與指導(dǎo)作用。目前,相關(guān)研究主要集中于高溫巖石損傷及開裂方面,而圍繞冷沖擊后高溫巖石損傷演化與致裂效果的研究相對較少。因此,本文采用理論分析、冷沖擊試驗(yàn)及數(shù)值計算等研究手段,以高溫花崗巖為研究對象,開展不同冷沖擊作用對高溫花崗巖致裂效果研究,通過對比不同冷沖擊作用后高溫巖樣物理力學(xué)性能差異特性,藉此探究裂紋演化形態(tài)及致裂機(jī)理。主要研究工作如下:(1)不同冷沖擊條件下含孔花崗巖溫變及致裂效果分析;以含孔花崗巖作為對象,研究不同冷沖擊前后,花崗巖開裂狀況、裂紋形態(tài)等變化,并分析冷沖擊過程中花崗巖溫度變化規(guī)律。基于數(shù)碼電子顯微鏡對花崗巖經(jīng)歷不同冷沖擊作用后細(xì)觀結(jié)構(gòu)變化分析,開展裂紋開裂形態(tài)、延展方式等量化統(tǒng)計分析,探尋冷沖擊作用誘發(fā)顯著致裂變化的溫度閾值,進(jìn)而明確冷沖擊作用誘發(fā)高溫花崗巖致裂演化的普遍性規(guī)律。(2)冷沖擊誘發(fā)高溫花崗巖致裂演化數(shù)值模擬分析;基于室內(nèi)試驗(yàn)測試結(jié)果,通過建立數(shù)值模型對不同冷沖擊后高溫...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 高溫狀態(tài)下巖石物理力學(xué)特性
        1.2.2 高溫作用自然冷卻后巖石物理力學(xué)性質(zhì)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 高溫作用自然冷卻后巖石微觀結(jié)構(gòu)損傷特征研究現(xiàn)狀
        1.2.4 高溫巖石快速冷卻后物理力學(xué)特性分析
        1.2.5 存在的問題及發(fā)展趨勢
    1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
2 不同冷沖擊作用下高溫花崗巖致裂試驗(yàn)方案
    2.1 試樣采集與制備
        2.1.1 含孔立方體花崗巖制備
        2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)圓柱體花崗巖制備
        2.1.3 冷媒制備
        2.1.4 試驗(yàn)設(shè)備
    2.2 含孔立方體花崗巖冷沖擊試驗(yàn)方案
    2.3 標(biāo)準(zhǔn)圓柱體花崗巖冷沖擊試驗(yàn)方案
    2.4 本章小結(jié)
3 不同冷沖擊作用下含孔花崗巖溫變及致裂效果分析
    3.1 不同冷沖擊作用下含孔花崗巖溫變規(guī)律分析
    3.2 不同冷沖擊作用下含孔花崗巖開裂狀況及分析
    3.3 不同冷沖擊作用下含孔花崗巖表觀開裂量化分析
    3.4 不同冷沖擊作用下含孔花崗巖細(xì)觀裂紋延展特征狀況
    3.5 冷沖擊誘發(fā)含孔花崗巖致裂演化數(shù)值模擬分析
        3.5.1 數(shù)值模型建立及邊界條件
        3.5.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
        3.5.3 數(shù)值模擬與試驗(yàn)結(jié)果對比分析
        3.5.4 數(shù)值模擬結(jié)果偏差分析
    3.6 本章小結(jié)
4 不同冷沖擊作用下圓柱花崗巖損傷特征分析
    4.1 不同冷沖擊作用下花崗巖波速特征
    4.2 不同冷沖擊作用下花崗巖電阻響應(yīng)特征
    4.3 不同冷沖擊作用下花崗巖力學(xué)及聲發(fā)射特征
    4.4 花崗巖物理參數(shù)與力學(xué)性能的響應(yīng)特征
    4.5 本章小結(jié)
5 不同冷沖擊對高溫花崗巖致裂與損傷機(jī)理分析
    5.1 冷沖擊對高溫花崗巖細(xì)觀致裂機(jī)理分析
        5.1.1 從熱平衡角度分析冷沖擊對高溫花崗巖的致裂影響
        5.1.2 從礦物學(xué)角度分析冷沖擊作用對花崗巖的致裂機(jī)理
        5.1.3 冷沖擊作用下花崗巖裂紋形態(tài)差異特征分析
    5.2 冷沖擊對花崗巖力學(xué)特性損傷分析
    5.3 冷沖擊作用在EGS中的潛在應(yīng)用思路初探
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：3749965