本文主要研究内容
作者梁源凯（2019）在《热力耦合作用下花岗岩热破裂规律数值模拟研究》一文中研究指出：随着经济快速发展,传统煤炭石油等资源趋于枯竭,同时带来巨大的生态问题,为实现可持续发展,寻找绿色可替代能源已是燃眉之急。储量丰富的地热资源是绿色可再生能源,将是未来社会发展的源动力。花岗岩在高温高压下的力学性质研究和热破裂机理将对高温地热开发有极大的指导作用。花岗岩的热破裂本质是由于成岩组分具有不同的热膨胀系数,在温度升高时,不同组分颗粒的热膨胀变形不同,但在岩体内部,任何组分颗粒不能按照自身热膨胀系数进行膨胀变形,受热后,组分颗粒会受到周围颗粒的挤压或拉伸,由此产生热应力,又因为组分间胶结物质较弱,热应力往往会在这里集聚,首先引发破裂。受限于当前技术条件,无法在高温高压环境下对岩体内部热破裂作出实时有效观测,因此,数值模拟成为一种热破裂研究必不可少的手段。本文在总结前人数值模拟研究的基础上,为合理表征花岗岩非均质性是由不同大小成岩组分颗粒在空间上的随机分布造成的这一本质,利用数字图像处理技术,构建了基于花岗岩表面细观组分分布的二维PFC颗粒流模型,并对照室内标准单轴压缩试验,完成了PFC模型的参数标定。并参照高温三维应力下花岗岩渗透率测定试验和声发射采集试验,完成了花岗岩热破裂的数值模拟,应力状态和升温过程与试验保持一致。通过与试验结果相比较,初步证明了这种数值模拟方法的正确性。本文的主要结论如下:(1)基于数字图像技术构建花岗岩二维平面模型,能够准确表征花岗岩成岩矿物的颗粒大小以及空间分布形态,为合理的表征花岗岩等岩土体材料的非均质性提供了一种新的方法。(2)进行了室内标准单轴压缩试验,使用“试错法”,根据试验结果对所建模型进行了标定,获取了本次数值试验所需的各项细观颗粒接触参数,完成了数值模型力学特性的构建。(3)花岗岩的热破裂存在两个阈值温度区间,一是170-230℃,二是370℃左右,特别是370℃左右,热破裂剧烈产生。花岗岩在100℃以前热破裂发展缓慢,第一个阈值温度区间与花岗岩的非均质度有关。(4)热破裂主要产生于石英-云母和石英-长石边界,在岩体边界处破坏较严重;岩体的非均质度对热破裂具有极大的促进作用;花岗岩在应力状态下的热破裂,随着所施加的轴压和水平压的应力差增大,热破裂时剪切破坏所占的比例相应提高。(5)花岗岩的热破裂起始于组分边界,在430℃时已经形成包围组分团块的不规则封闭裂纹,部分组分产生穿晶裂纹,这与利用CT观测花岗岩热破裂的实验结果相吻合。
Abstract
sui zhao jing ji kuai su fa zhan ,chuan tong mei tan dan you deng zi yuan qu yu ku jie ,tong shi dai lai ju da de sheng tai wen ti ,wei shi xian ke chi xu fa zhan ,xun zhao lu se ke ti dai neng yuan yi shi ran mei zhi ji 。chu liang feng fu de de re zi yuan shi lu se ke zai sheng neng yuan ,jiang shi wei lai she hui fa zhan de yuan dong li 。hua gang yan zai gao wen gao ya xia de li xue xing zhi yan jiu he re po lie ji li jiang dui gao wen de re kai fa you ji da de zhi dao zuo yong 。hua gang yan de re po lie ben zhi shi you yu cheng yan zu fen ju you bu tong de re peng zhang ji shu ,zai wen du sheng gao shi ,bu tong zu fen ke li de re peng zhang bian xing bu tong ,dan zai yan ti nei bu ,ren he zu fen ke li bu neng an zhao zi shen re peng zhang ji shu jin hang peng zhang bian xing ,shou re hou ,zu fen ke li hui shou dao zhou wei ke li de ji ya huo la shen ,you ci chan sheng re ying li ,you yin wei zu fen jian jiao jie wu zhi jiao ruo ,re ying li wang wang hui zai zhe li ji ju ,shou xian yin fa po lie 。shou xian yu dang qian ji shu tiao jian ,mo fa zai gao wen gao ya huan jing xia dui yan ti nei bu re po lie zuo chu shi shi you xiao guan ce ,yin ci ,shu zhi mo ni cheng wei yi chong re po lie yan jiu bi bu ke shao de shou duan 。ben wen zai zong jie qian ren shu zhi mo ni yan jiu de ji chu shang ,wei ge li biao zheng hua gang yan fei jun zhi xing shi you bu tong da xiao cheng yan zu fen ke li zai kong jian shang de sui ji fen bu zao cheng de zhe yi ben zhi ,li yong shu zi tu xiang chu li ji shu ,gou jian le ji yu hua gang yan biao mian xi guan zu fen fen bu de er wei PFCke li liu mo xing ,bing dui zhao shi nei biao zhun chan zhou ya su shi yan ,wan cheng le PFCmo xing de can shu biao ding 。bing can zhao gao wen san wei ying li xia hua gang yan shen tou lv ce ding shi yan he sheng fa she cai ji shi yan ,wan cheng le hua gang yan re po lie de shu zhi mo ni ,ying li zhuang tai he sheng wen guo cheng yu shi yan bao chi yi zhi 。tong guo yu shi yan jie guo xiang bi jiao ,chu bu zheng ming le zhe chong shu zhi mo ni fang fa de zheng que xing 。ben wen de zhu yao jie lun ru xia :(1)ji yu shu zi tu xiang ji shu gou jian hua gang yan er wei ping mian mo xing ,neng gou zhun que biao zheng hua gang yan cheng yan kuang wu de ke li da xiao yi ji kong jian fen bu xing tai ,wei ge li de biao zheng hua gang yan deng yan tu ti cai liao de fei jun zhi xing di gong le yi chong xin de fang fa 。(2)jin hang le shi nei biao zhun chan zhou ya su shi yan ,shi yong “shi cuo fa ”,gen ju shi yan jie guo dui suo jian mo xing jin hang le biao ding ,huo qu le ben ci shu zhi shi yan suo xu de ge xiang xi guan ke li jie chu can shu ,wan cheng le shu zhi mo xing li xue te xing de gou jian 。(3)hua gang yan de re po lie cun zai liang ge yu zhi wen du ou jian ,yi shi 170-230℃,er shi 370℃zuo you ,te bie shi 370℃zuo you ,re po lie ju lie chan sheng 。hua gang yan zai 100℃yi qian re po lie fa zhan huan man ,di yi ge yu zhi wen du ou jian yu hua gang yan de fei jun zhi du you guan 。(4)re po lie zhu yao chan sheng yu dan ying -yun mu he dan ying -chang dan bian jie ,zai yan ti bian jie chu po huai jiao yan chong ;yan ti de fei jun zhi du dui re po lie ju you ji da de cu jin zuo yong ;hua gang yan zai ying li zhuang tai xia de re po lie ,sui zhao suo shi jia de zhou ya he shui ping ya de ying li cha zeng da ,re po lie shi jian qie po huai suo zhan de bi li xiang ying di gao 。(5)hua gang yan de re po lie qi shi yu zu fen bian jie ,zai 430℃shi yi jing xing cheng bao wei zu fen tuan kuai de bu gui ze feng bi lie wen ,bu fen zu fen chan sheng chuan jing lie wen ,zhe yu li yong CTguan ce hua gang yan re po lie de shi yan jie guo xiang wen ge 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自太原理工大学的梁源凯，发表于刊物太原理工大学2019-07-26论文，是一篇关于花岗岩论文,数值模拟论文,高温论文,高压论文,热破裂论文,太原理工大学2019-07-26论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自太原理工大学2019-07-26论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。