[发明专利]一种基于数字岩心技术的岩石粘聚力—内摩擦角计算方法

权利要求书

1.一种基于数字岩心技术的岩石粘聚力—内摩擦角计算方法，其特征在于，该方法包括：

基于岩石纳米压痕实验结果，得到原始岩样的微尺度力学参数；

开展岩样的微CT扫描测试，获取岩石微观孔隙结构图像，在图像RVE分析的基础上，建立岩样RVE的三维计算网格模型；

基于摩尔库伦准则开展岩样RVE模型的三轴压缩数值模拟研究；

根据三轴压缩数值模拟结果，得到不同围压下的最大抗压强度，从而绘制轴向应力与围压最佳关系曲线，然后基于最小二乘法原理求出岩石基质的粘聚力、内摩擦角。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字岩心技术的岩石粘聚力—内摩擦角计算方法，其特征在于，用于微观CT扫描的岩心样本取自室内岩石纳米压痕实验所用的岩样。

3.根据权利要求1所述的一种基于数字岩心技术的岩石粘聚力—内摩擦角计算方法，其特征在于，采用ANSYS软件模拟岩石RVE重建模型三轴压缩过程，以岩石纳米压痕实验得到的原始岩样的微尺度力学参数作为数值模拟输入参数，采用摩尔库伦准则对重建的RVE模型开展常规三轴压缩数值模拟研究；假设岩石遵循摩尔—库伦破坏准则，压头和测试样品为刚—柔接触方式，计算过程考虑几何大变形。

4.根据权利要求1所述的一种基于数字岩心技术的岩石粘聚力—内摩擦角计算方法，其特征在于，采用ANSYS软件模拟岩石三轴压缩过程中，初始模型三组对面施加相同应力(σ₁＝σ₂＝σ₃)，然后保持σ₂和σ₃不变，逐步增大σ₁直至模型发生破坏；通过统计不同围压下岩样的最大抗压强度，结合最小二乘法和摩尔库伦准则，求出岩石基质的粘聚力和内摩擦角。