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一种基于能量耗散的岩石屈服强度确定方法
| 专利名称： | 一种基于能量耗散的岩石屈服强度确定方法 |
| 摘要： | 本发明公开了一种基于能量耗散的岩石屈服强度确定方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、进行岩石单轴压缩实验，获得全应力‑应变曲线，该曲线横坐标为应变，纵坐标为应力；步骤2、根据全应力‑应变曲线，结合相应能量理论计算压缩过程中的总能量、弹性能、耗散能；步骤3、计算耗散能系数；步骤4、绘制能量耗散系数与应变之间的关系曲线，进而寻找岩石的屈服强度。本发明解决了现有技术中存在的屈服强度确定方法准确度较低的问题。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 申请人： | 西安理工大学 |
| 发明人： | 何明明;庞帆;张志强;陈蕴生;杨贝贝;刘毅;王滈藤;朱珏蓉;李宁 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请日期： | 1900-01-20T15:00:00+0805 |
| 发布日期： | 1900-01-20T22:00:00+0805 |
| 申请号： | CN202010042601.4 |
| 公开号： | CN111189711A |
| 代理机构： | 西安弘理专利事务所 |
| 代理人： | 张皎 |
| 分类号： | G01N3/12;G01N3/00;G;G01;G01N;G01N3;G01N3/12;G01N3/00 |
| 申请人地址： | 710048 陕西省西安市碑林区金花南路5号 |
| 主权项： | 1.一种基于能量耗散的岩石屈服强度确定方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施： 步骤1、进行岩石单轴压缩实验，获得全应力-应变曲线，该曲线横坐标为应变，纵坐标为应力； 步骤2、根据全应力-应变曲线，结合相应能量理论计算压缩过程中的总能量、弹性能、耗散能； 步骤3、计算耗散能系数； 步骤4、绘制能量耗散系数与应变之间的关系曲线，进而寻找岩石的屈服强度。 2.根据权利要求1所述的一种基于能量耗散的岩石屈服强度确定方法，其特征在于，所述步骤1进行岩石单轴压缩实验时，在每次测试开始时，设置初始载荷为1kN，以确保样品与压板之间完全接触，加载速率设置为0.5MPa/s，并连续施加载荷直到试样发生破坏，在测试期间，数据采样间隔为0.04s。 3.根据权利要求2所述的一种基于能量耗散的岩石屈服强度确定方法，其特征在于，所述步骤2具体如下： 基于岩石全应力应变曲线，计算压缩过程中的总能量U、弹性能Ue、耗散能Ud如下： U＝Ue+Ud (1) 其中，U是总能量，单位为kJ/m3；Ue是弹性能，单位为kJ/m3；Ud是耗散能，单位为kJ/m3； 其中，σ为轴向应力，单位为MPa；ε1为轴向应变； 其中，E是岩石的弹性模量，单位为GPa； Ud＝U-Ue (4) 4.根据权利要求3所述的一种基于能量耗散的岩石屈服强度确定方法，其特征在于，所述步骤3耗散能系数λ计算如下： 5.根据权利要求4所述的一种基于能量耗散的岩石屈服强度确定方法，其特征在于，所述步骤4具体如下： 绘制耗散能系数λ与应变之间的关系曲线，该曲线横坐标为应变，纵坐标为耗散能系数λ，在能量耗散系数与应变曲线上寻找能量耗散系数的极小值，能量耗散系数极小值所对应的应变为屈服强度时的屈服应变，然后根据步骤1获得的全应力-应变曲线，寻找屈服应变所对应的应力，该应力即为岩石的屈服强度。 |
| 所属类别： | 发明专利 |
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