岩石的物理力学性质(下)_岩石力学-1.ppt

  1. 1、本文档共47页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
岩石的物理力学性质(下)_岩石力学-1

* 第2章 岩石的物理力学性质 若物体内的任一点沿任何方向的弹性都相同,则这样的物体称为各向同性体。各向同性体的弹性参数中只有2个是独立的,即弹性模量 和泊松比 。 各向同性体 * 第2章 岩石的物理力学性质 岩石在力的作用下发生与时间相关的变形的性质,称为岩石的流变性(又称粘性)。 蠕变是指在应力为恒定的情况下岩石变形随时间发展的现象。 在不变的应力长期持续作用下,变形随时间增长的现象称为徐变。 松弛是指在应变保持恒定的情况下岩石的应力随时间而减少的现象。 弹性后效是指在卸载过程中弹性应变滞后于应力的现象。 蠕变与松弛的特征曲线 creep relaxation §2.5 岩石的流变 * 第2章 岩石的物理力学性质 1940.05 1939.01 阿尔卑斯山谷反倾岩层中蠕动 2.5.1 岩石的蠕变性质 * 第2章 岩石的物理力学性质 稳定蠕变 不稳定蠕变 初始蠕变段 等速蠕变段或 稳定蠕变段 加速蠕变段 1. 蠕变曲线 * 第2章 岩石的物理力学性质 * 第2章 岩石的物理力学性质 经验方程法: 根据岩石蠕变试验结果,由数理统计学的回归拟合方法建立经验方程。 微分方程法: 将介质理想化,归纳成各种模型,模型用理想化的具有基本性能(弹性、塑性和粘性)的元件组合而成。通过元件不同形式的串联和并联,得到一些典型的流变模型体,相应地推导出它们的有关微分方程,即建立模型的本构方程和有关的特性曲线。 幂函数方程 指数方程 幂函数、指数函数、对数函数混合方程 * 第2章 岩石的物理力学性质 (a)线性弹簧(弹性单元) (1)弹性单元 材料性质:在应力作用下应变瞬时发生,而且应力与应变成正比关系, 完全符合虎克 (Hooke)定律,所以也称虎克体,是理想的线性弹性体。 本构方程:s=Ee 2. 蠕变模型 * 第2章 岩石的物理力学性质 具有瞬时弹性变形性质,无论荷载大小,只要应力不为零,就有相应的应变,当应力为零(卸载)时,应变也为零,说明没有弹性后效,即与时间无关。 应变为恒定时,应力也保持不变,应力不因时间增长而减小,故无应力松弛性质。 应力保持恒定,应变也保持不变,故无蠕变性质。 虎克体的性能:a.瞬变性 b.无弹性后效 c.无应力松弛 d.无蠕变流动 Hookean solid: * 第2章 岩石的物理力学性质 (b)粗糙滑块(塑性单元) 为材料的屈服极限。 材料性质:这种模型是理想刚塑性的,在应力小于屈服值时可以看成刚体,不产生变形;应力达到屈服值后,应力不变而变形逐渐增加,也称为圣维南体。 这种模型可用两块粗糙的滑块来表示。 本构方程: 圣维南体的性能: 低应力时无变形; 达到塑性极限时有蠕变 (2)塑性单元 * 第2章 岩石的物理力学性质 (c)线性缓冲壶(粘性单元) 材料性质:物体在外力作用下,应力与应变速率成正比,符合牛顿(Newton)粘性定律。这种模型也可称为牛顿体,它可用充满粘性液体的圆筒形容器内的有孔活塞来表示。 本构方程: (3)粘性单元 * 第2章 岩石的物理力学性质 牛顿体的性能:a.无瞬变 b.无弹性后效 c.无应力松弛 d.有蠕变 Newtonian fluid: * 第2章 岩石的物理力学性质 串连即两个或多个元件首尾依次相联的模型。每个单元模型担负着同一总荷载,它们的应变率之和等于总应变率; 并联即两个或多个元件首与首、尾与尾相联的模型。每个单元模型担负的荷载之和等于总荷载,而它们的应变率都是相等的。 实际岩石的流变性是复杂的,是三种基本元件的不同组合的性质,不是单一元件的性质。 * 第2章 岩石的物理力学性质 由弹性单元和粘性单元串联而成 本构方程 蠕变方程 在恒定荷载条件下 本构方程简化为 解此微分方程,得 或 蠕变曲线 (a)马克斯威尔(Maxwell)模型 * 保持 不变,则有 本构方程变为 解此微分方程,得 第2章 岩石的物理力学性质 由此可见,当时间增加时,应力将逐渐减少,也就是当应变恒定时,应力随时间的增长而逐渐减少,这种力学现象称为松弛。 马克斯威尔体具有瞬时变形、等速蠕变和松弛的性质,属于不稳定蠕变,可描述具有这些性质的岩石。 松弛曲线 松弛方程 *

您可能关注的文档

文档评论(0)

wyjy + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档