[发明专利]基于应变测试判别裂纹扩展演化过程的方法

摘要

本发明提供一种基于应变测试判别裂纹扩展演化过程的方法，具体步骤包括：制作标准圆柱形岩样，合理地布置轴向应变片和环向应变片，进行岩石加载并采集应力及应变数据，对各应变数据的汇总处理分析，计算得到裂纹扩展体积应变，得到各应力门槛值，采用动点回归分析处理得到轴向刚度和侧向刚度，同时依据裂纹扩展的宏观表现，并结合体应变随轴向应变变化率的变化规律，最终得到微裂纹扩展演化不同阶段对应的应力门槛值。本发明提出的应变测试法确定应力门槛值的方法受参数选取影响较小，提高了实验结果的可对比性和可重复性，同时将宏观力学特性与细观微裂纹的扩展结合，建立宏观力学参数随裂纹扩展演化的变化规律，具有较强的经济效益和社会效益。

主权项

1.一种基于应变测试判别裂纹扩展演化过程的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、将实验岩样按照规范要求加工取芯制作成Φ50×100圆柱状岩样；步骤二、在标准圆柱岩样的侧面不同高度位置粘贴轴向应变片（1）及环向应变片（2）或者环向应变规（3）；步骤三、对岩样进行加载，同时测试岩石全应力应变曲线过程中的轴向应力、轴向应变和环向应变，直到岩石破坏；步骤四、将测试所得应力、轴向应变、环向应变数据进行处理汇总分析，得到各应力‑应变曲线；步骤五、计算并得到初始裂隙闭合应力σcc、裂纹起裂应力σci、裂纹破坏损伤应力σcd，同时通过动点回归分析处理方法得到轴向刚度、侧向刚度变化规律曲线，即得到初始裂隙闭合应力σcc、裂纹破坏损伤应力σcd；所述步骤五中采用传统计算应变法首先需要根据最小二乘法拟合出应力‑应变曲线线弹性段的弹性模量E和泊松比υ，然后根据公式计算出裂纹体应变变化规律，最终得到各应力门槛值；步骤六、依据步骤四所得体应变和轴向应变变化规律，采用动点回归分析处理方法得到体应变随轴向应变切向斜率的变化规律，通过该体应变率的变化规律识别出初始裂隙闭合应力σcc、裂纹起裂应力σci、裂纹破坏损伤应力σcd。