岩石非线性细观响应中温度对岩石力学性能的影响

摘要

对饱和岩石随温度变化情况进行实验研究,其结果显示：饱和岩石随温度升高,模量、波速减小;随温度继续升高,模量、波速又随温度升高而增大。这一规律是热激活弛豫波动理论模型的佐证。将这一温度效应引入隐含内力的细观PM（Preisach-Mayergoyz）模型中,则模型中的模量Ki变为与温度相关的函数Ki（T）。温度T的变化同样会引起PM空间中滞回细观单元（HMU）特征长度和PM空间HMU密度分布的变化,从而引起宏观模量的变化,为此建立温度对PM空间非经典单元（NCU）密度影响的函数关系。在此基础上进行温度效应的细观研究,且对循环加载滞回圈的温度效应进行模拟,取得滞回圈随温度升高向应变增大方向移动,滞回圈模量降低,随温度继续升高,滞回圈又随温度升高朝低应变方向移动,模量增大。这一细观模拟结果与国内外相关实验结果是一致的。