岩石非线性细观响应中温度对岩石力学性能的影响.pdf

第 26 卷 增 1 岩石力学与工程学报 Vol.26 Supp.1 2007 年 7 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering July ，2007 岩石非线性细观响应中温度 对岩石力学性能的影响 席道瑛，杜 赟，薛彦伟，席 军 ( 中国科学技术大学 地球和空间科学学院，安徽 合肥 230026) 摘要：对饱和岩石随温度变化情况进行实验研究，其结果显示：饱和岩石随温度升高，模量、波速减小；随温度 继续升高，模量、波速又随温度升高而增大。这一规律是热激活弛豫波动理论模型的佐证。将这一温度效应引入 隐含内力的细观PM(Preisach-Mayergoyz)模型中，则模型中的模量 K 变为与温度相关的函数 K (T) 。温度 T 的变化 i i 同样会引起PM 空间中滞回细观单元(HMU)特征长度和 PM 空间 HMU 密度分布的变化，从而引起宏观模量的变化， 为此建立温度对 PM 空间非经典单元(NCU)密度影响的函数关系。在此基础上进行温度效应的细观研究，且 对循环加载滞回圈的温度效应进行模拟，取得滞回圈随温度升高向应变增大方向移动，滞回圈模量降低，随温度 继续升高，滞回圈又随温度升高朝低应变方向移动，模量增大。这一细观模拟结果与国内外相关实验结果是一致 的。 关键词：岩石力学；模量；波速；细观 PM 模型；滞后非经典单元 中图分类号：TU 45 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2007)增 1 –3342 –06 INFLUENCE OF TEMPERATURE ON MECHANICAL PROPERTIES OF ROCK IN NONLINEAR MESOSCOPIC RESPONSE XI Daoying ，DU Yun ，XUE Yanwei ，XI Jun (School of Earth and Space Science ，University of Science and Technology of China，Hefei ，Anhui 230026 ，China) Abstract ：The experiments，in which the variation of mechanical properties for saturated rocks with the change of temperature had been studied ，show that the moduli and wave velocities of fluid-saturated rocks decrease as temperature increases ，and as temperature continues to raise，the moduli and wave velocities turn to increase. This is the temperature effect，and it proves the rationality of the wave model with thermal activated relaxation. By introducing this temperature effect into the mesoscopic PM(Preisach-Mayergoyz) model with