岩石Ⅱ类曲线形成机制的试验研究

摘要

在MTS伺服试验机上针对几种典型的沉积岩,采用轴向位移-环向位移组合控制加载方式得到了Ⅱ类曲线,结合试验结果对岩石Ⅱ类曲线的形成机制进行了分析。Ⅱ类曲线出现的条件:一是加载方式,在岩样破坏时,采用较慢的环向变形作为加载控制变量;二是岩样本身具备脆性性能,在破坏前能够积蓄一定量的弹性能量。在试件加载破坏过程中的不同阶段,只有始终采用变化速度最大的变量作为控制变量进行缓慢加载,才可能得到Ⅱ类曲线。岩样进入Ⅱ类曲线峰后阶段,自身积蓄的弹性能即可造成崩溃式破坏,不需加载,岩样的环向变形也会迅速增大。此时以环向变形为加载控制变量,若环向变形变化速率小于试件破坏自身导致的环向变形速率时,伺服机压头将对试件卸载;同时,弹性能释放导致试件破坏,不仅使得岩样环向应变增大,也使得岩样轴向应变减小。同一种岩石试样,采用不同的试验方法,既可表现为Ⅰ类行为,也可表现为Ⅱ类行为。