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2023内置单裂隙相似材料岩样破坏特性及电阻率变化特性试验研究汇报人：
CATALOGUE目录引言内置单裂隙相似材料岩样制备与试验设计岩样破坏特性试验研究电阻率变化特性试验研究试验结果分析与讨论结论与展望
引言01
岩石破坏是工程建设和自然灾害中常见现象，研究其破坏特性对于预防灾害和保障工程安全具有重要意义。岩石破坏特性研究电阻率是岩石物理性质的重要参数之一，其变化能够反映岩石内部结构和裂隙发育情况，对于研究岩石破坏过程具有重要意义。电阻率变化特性研究本研究成果可为工程建设提供理论指导和技术支持，同时对于推动岩石力学、地球物理学等相关学科的发展具有重要价值。工程应用和理论价值研究背景和意义
目前，国内外学者在岩石破坏特性和电阻率变化特性方面开展了大量研究，取得了一系列重要成果。然而，针对内置单裂隙相似材料岩样的研究相对较少，且主要集中在数值模拟和理论分析方面，缺乏系统的实验研究。国内外研究现状随着计算机技术和数值模拟方法的不断发展，未来岩石破坏特性和电阻率变化特性的研究将更加注重多场耦合、多尺度模拟和智能化分析等方面的发展。同时，随着新材料、新工艺的不断涌现，相似材料模拟实验将在岩石力学研究中发挥越来越重要的作用。发展趋势国内外研究现状及发展趋势
本研究旨在通过实验手段，系统研究内置单裂隙相似材料岩样的破坏特性和电阻率变化特性，揭示其破坏机理和电阻率响应规律，为工程建设和灾害预防提供理论支持。研究目的本研究将采用相似材料制作内置单裂隙岩样，通过单轴压缩实验、巴西劈裂实验等手段研究其破坏特性；同时，利用电阻率测试系统实时监测岩样在破坏过程中的电阻率变化情况，分析其与岩样内部结构变化的关系。研究内容研究目的和内容
内置单裂隙相似材料岩样制备与试验设计02
选用石膏、砂、水泥和水作为相似材料，这些材料具有与岩石相似的物理力学性质，且易于加工和成型。材料选择通过试验确定各材料的最佳配比，以获得与目标岩石相似的强度、弹性模量和泊松比等物理力学参数。配比设计相似材料选择与配比
设计内置单裂隙为直线形，长度和宽度可根据试验需求进行调整。在相似材料混合搅拌过程中，将预制好的薄金属片或塑料片按照设计要求插入到材料中，待材料固化后抽出，形成内置单裂隙。内置单裂隙设计与制作方法制作方法裂隙形状与尺寸
岩样尺寸根据试验设备和试验需求，确定岩样的尺寸，一般为直径50mm、高度100mm的圆柱形。岩样数量每组试验至少制备3个岩样，以保证试验结果的可靠性和准确性。岩样尺寸和数量
加载方案对岩样进行单轴压缩试验，记录应力-应变曲线和电阻率变化曲线。数据处理分析应力-应变曲线和电阻率变化曲线，提取岩样的强度、弹性模量、泊松比等物理力学参数，以及电阻率变化特征参数。试验设备采用岩石力学试验机进行加载，同时配备电阻率测试系统监测岩样电阻率变化。试验方案与步骤
岩样破坏特性试验研究03
加载方式与加载速率单轴压缩加载对岩样施加单轴压缩载荷，模拟地下岩石在垂直地应力作用下的破坏过程。加载速率控制通过控制加载速率，研究不同加载速率下岩样的破坏特性，揭示加载速率对岩石破坏的影响。
破坏形态观察记录岩样在加载过程中的裂纹萌生、扩展、贯通及最终破坏形态，分析破坏形态与加载方式和加载速率的关系。破坏过程描述详细记录岩样从裂纹萌生到最终破坏的全过程，分析破坏过程中的应力-应变关系、声发射特征等。破坏形态与破坏过程描述
破坏强度与变形特性分析测定岩样在单轴压缩下的抗压强度、抗拉强度等力学参数，分析不同加载方式和加载速率对破坏强度的影响。破坏强度测定分析岩样在加载过程中的变形行为，包括弹性变形、塑性变形等，揭示岩石的变形机理。变形特性分析
微裂纹扩展机理探讨岩样在加载过程中微裂纹的萌生、扩展和贯通机理，分析微裂纹扩展对岩石宏观破坏的影响。能量耗散机制分析岩样在加载过程中能量耗散的途径和机制，揭示能量耗散与岩石破坏的内在联系。破坏准则建立基于试验结果，建立考虑加载方式、加载速率和岩石物理力学性质的岩石破坏准则，为工程实践提供理论指导。破坏机理探讨
电阻率变化特性试验研究04
VS采用四电极法进行测试，即在岩样两侧分别布置两个电极，通入恒定电流并测量电压，通过计算得到电阻率。电阻率测试原理岩样的电阻率与其内部孔隙结构、含水量、矿物成分等因素密切相关。在加载过程中，岩样内部微裂纹的萌生、扩展和贯通会导致电阻率发生变化。电阻率测试方法电阻率测试方法与原理
ABCD电阻率随加载过程变化规律初始压密阶段随着轴向压力的增加，岩样逐渐被压密，孔隙度减小，电阻率呈下降趋势。微裂纹萌生与扩展阶段随着轴向压力的继续增加，岩样内部开始萌生微裂纹并逐渐扩展，电阻率开始上升。弹性变形阶段岩样进入弹性变形阶段后，电阻率基本保持不变。宏观破裂阶段当轴向压力达到峰值强度时，岩样发生宏观破裂，电阻率急剧上升。
电阻率变
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