原生磁质岩板挤压作用下应力变化与磁感应强度关系实验研究

摘要

本文研究原生磁质岩板挤压破坏全过程中，其内部结构变化与磁感应强度之间的关系。试验选择采于辽宁省辽阳市弓长岭矿的磁铁矿围岩，由于其本身带有磁场，强度符合试验量程需求。对原生磁质岩板进行磁感应强度的测试，得到岩板周围磁场的分布情况，并通过加载系统和三通道数据采集系统对原生磁质岩板试件进行轴向加载过程和检测记录，获得应力、应变、磁场强度和横向位移四个物理量的对应关系，把力作用下岩石孔隙和微裂纹等微观变化转化成可以测量的磁感应强度变化，最终将岩石力学性质和磁场基本物理量建立一定的联系，初步形成一种岩板挤压破坏过程微观变化的磁场测试方法。
　　对九组岩板试件进行挤压破坏试验，经过数据的处理和分析，获得岩板试件挤压破坏过程中的应力-应变全过程曲线、应力-磁感应强度变化关系曲线和应力-磁感应强度-应变三变量曲线，总结出原生磁质岩板试件挤压破坏过程磁感应强度变化规律。
　　试验结果表明:应力上升段，随应力的增加，磁感应强度减小，呈现反对称形式;应力峰值瞬间，磁感应强度跳跃性减小;应力下降段，磁感应强度随着岩板试件的失稳破坏而急剧减少。根据岩板破坏模式将数据分为三类:劈裂破坏模式和端部破坏模式，破坏前磁感应强度没有前兆现象;充分破坏模式，破坏前磁感应强度有跳跃性减小之后趋于不变的异常现象。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 前言

1．2 国内外研究现状及分析

1．2．1 岩石力学理论与实验研究

1．2．2 岩石孔隙理论与实验研究

1．2．3 震磁效应研究及进展

1．3 论文研究主要内容

1．3．1 研究构思与思路

1．3．2 研究的目的和意义

1．3．3 主要研究内容

1．3．4 拟解决关键问题

第2章 原生磁质岩板模型磁场分布理论基础

2．1 岩石磁性分析

2．1．1 岩石的磁化强度

2．1．2 矿物磁性的分类

2．1．3 岩石磁性的各向异性和粘滞性

2．2 原生磁质岩板试件挤压破坏过程微裂纹和孔隙变化机理分析

2．3 岩板挤压磁通路径变化机理分析

2．4 本章小结

第3章 原生磁质岩板挤压全过程试验系统建立

3．1 试验系统组成

3．2 原生磁质岩板试件

3．2．1 原生磁质岩板试件的制作

3．2．2 原生磁质岩石试件成分分析

3．3 敏感区间测定系统

3．4 试验加载系统

3．4．1 竖向力加载系统

3．4．2 竖向力加载系统参数选择与测试方法

3．5 数据采集系统

3．5．1 数据采集系统

3．5．2 试验力采集通道

3．5．3 磁感强度测试通道

3．5．4 横向位移测试通道

3．6 数据采集系统标定

3．7 本章小结

第4章 原生磁质岩板挤压实验过程

4．1 试验准备及试件参数

4．1．1 分析磁强影响因素

4．1．2 实验前准备

4．1．3 试件敏感区间的测定

4．1．4 试件参数

4．2 原生磁质岩板挤压破坏全过程及磁感应强度测试

4．2．1 试验加载过程与控制

4．2．2 试验数据及试件破坏模式

4．3 本章小结

第5章 数据处理及结果分析

5．1 试验数据处理过程

5．2 岩板挤压破坏应力-应变关系

5．3 岩板挤压破坏全过程应力-磁感应强度关系

5．4 岩板挤压破坏应力-磁感应强度-应变关系

5．5 岩板挤压破坏竖向应变-磁感应强度-横向侧向位移关系

5．6 岩板挤压破坏过程应力变化斜率和磁强变化斜率随试件机理分析

5．7 岩板挤压破坏过程磁感强度随应力变化机理分析

5．8 试件破坏形式对试验结果的影响

5．8．1 劈裂破坏模式对试验结果影响

5．8．2 端部破坏形态对试验结果影响

5．8．3 充分裂解破坏形态对试验结果影响

5．9 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

个人简历

附录