文摘

为了揭示thermal-induced变形的机理和裂缝发展盐岩石在高温下,颗粒流程序PFC^二维被用来研究盐岩石的三轴压缩破坏过程在不同温度下;同时,伯吉斯的组合模型,提出了Linearpbond来模拟塑性变形和岩盐的热传导。最后,仿真结果与实验结果进行对比来验证结论的有效性。仿真结果表明,岩石的弹性极限点逐渐下降,逐渐膨胀点上升,和盐岩石的塑性变形特征更加明显随着温度的增加。由于样品的损伤,强劲的链断裂和消失,弱链的比例增加,高温强化了破裂岩盐的粒子之间的联系。随着温度的增加从50°C到120°C,强劲的连锁店在岩石样本显著减少,和伤害逐渐提高;温度为150°C时,接触力急剧减少,和岩盐的损害是巨大的。根据云粒子位移图,发现扩张方向的中间部分岩石样品12.08°左右结束,9.55°,8.2°,6.33°,分别和0°。位移方向岩石样本显示明显的径向扩张趋势,和温度越高,失败的“鼓状”现象越明显的岩石样本。在加热过程中,热裂缝主要是拉伸裂缝、横向裂缝模型的中间都是逐渐形成的。 The cementation failure points at the top and bottom of the model expand in an oblique direction and form oblique cracks of about 45°. From the three different mathematical models of macroscopic and mesoscopic views, it is concluded that the effect of temperatures on salt rock is more significant after 90°C. This research is important for exploring the macroscopic and microscopic mechanics evolution of salt rock and provides a reference for determining the long-term mechanical strength of salt rock.

1。介绍

岩盐可以创建一个理想的环境地下石油和天然气的存储能量,和盐洞穴能量存储通常是建立在岩矿盐层的深度1500米(1]。然而,随着浅的快速发展有利的存款,盐洞穴地下能源储存的发展扩大从浅( )深(埋深1500 - 2500米)和超深( ),在地下存储的建设和运营也面临更复杂的地质条件,如高地应力和高地面温度。因此,它是非常重要的研究岩盐的物理和机械性能在高温环境中,以确保安全运行的存储。

许多学者做了大量的实验研究岩盐力学性能的的影响下的温度。高et al。2)进行了三轴压缩试验温度下的岩盐25°C, 50°C, 100°C,研究岩体的宏观力学参数的变化与温度从宏观的角度来看,他们发现,岩盐的峰值应力和弹性模量随着温度的增加减少。吴et al。3)监测盐岩石的声发射活动的过程中热负荷和探索岩石在不同应力阶段的声发射特征在高温下。康等。4)设计盐岩石的损伤自修复能力测试和分析岩盐的伤害和治疗机制从晶体的角度利用SEM技术。在不同温度和渗透压力,杨et al。5)进行了三轴蠕变试验钙芒硝岩盐的影响并分析了温度对钙芒硝的蠕变过程。由于试验条件的限制,岩盐的三轴试验的温度不高(低于100°C),结果是有局限性的。

此外,实验室测试总是试图解释温度效应从宏观的角度来看,不能反映岩盐的介观发展的热力学耦合过程;这个缺陷和民主党组成是广泛应用于岩土工程领域。沈et al。6PFC)使用^二维模拟页岩岩石在单轴压缩下的动态破坏过程和微裂隙的演化特征进行了探讨脆性页岩在不同压力下失败。江et al。7]利用离散单元法(DEM)对结构进行三轴仿真测试沙子,而数值模拟和实验室测试的结果。李等人。8PFC)应用3 d-gbm模型^{3 d}探索岩盐的微机械特性实用规模和验证了该方法的有效性。基于DEM,李et al。9,10)采用材料蠕变本构模型探索微观结构的影响,温度对岩盐的蠕变行为。徐(11和梁等。12PFC)使用^二维建立材料模型和地下花岗岩的断裂机理进行了探讨高温从细观的角度来看。然而,尽管颗粒离散单元法被广泛用于分析岩体的损伤演化,研究高温环境下岩石的失效规律是有限的。

岩石和地球质量中构造的复杂性和研究的局限性,没有接受机械理论形成的宏观和mesoevolution岩体之间的关系。本文基于颗粒流模拟技术,弥补了不足的室内高温岩石力学试验,分析了三轴压缩破坏过程的岩盐20°C下,50°C, 90°C, 120°C,和150°C,并系统地研究了岩盐的相关性特征从介观变化到宏观响应,揭示了macro-mesoevolution盐高温环境下岩石破坏机制。

2。接触本构模型和热模块实现

2.1。本构模型的选择

(1)汉堡模式:汉堡的模型是一个elastoviscous流变模型,它由麦克斯韦体串联的开尔文体(图1(a))。主要接触刚度参数 弹性元件和债券系数 粘性的元素。弹性元件的刚度是颗粒之间的接触刚度。债券粘性元素接触阻尼系数的粒子,这是与变形强度有关。该模型能反映岩盐的粘塑性的变形特征;然而,在加热和加载,岩盐的内部热损伤不能反映在汉堡的模型和模型的内置程序没有相关功能,如裂缝控制网络,力链,和精力(2)Linearpbond模型:债券的Linearpbond模型由组件和一个线性弹性组件(图1(b)),建立了弹性接触,可以更好地模拟岩盐的线弹性阶段。此外,刚度比( ),键的强度( ),和有效模量( )是主要的联系Linearpbond模型中的参数。刚度比正常的刚度比切向刚度(相关粒子变形)。键的强度是粒子的接触粘结强度。有效模量弹性模量分配到单个粒子的微观尺度。接触键坏了后,模型允许接触粒子产生胶结失败点,它可以模拟微裂纹传播在加载,以更好地反映岩石的力学性能退化和热膨胀效应(3)结合本构模型:在三轴压缩试验,岩盐展品强粘塑性的变形特征,微裂隙显著增长。此外,高温岩体的延性增加,和内部的热响应胶结是强大的。当温度达到一定值时,岩盐可以进入一个蠕变阶段。因此,为了更好地模拟下岩石细观破裂过程盐高温三轴压力,结合采用汉堡和Linearpbond的接触本构模型,如图1。本构模型、汉堡和线性键和它们的参数是PFC的引用从内置的数据库^二维伊商业(13,14]

2.2。传热模型的机制

研究岩石颗粒的位移和应力变化热效应的作用下,模型需要蓄热与导热的能力。在颗粒流程序中,粒子之间的热传导是实现热源通过热管传热通道,最终形成网络。热管代表传热过程,与预定的热参数的模型。热参数包括热膨胀系数( ),热电阻( ),导热系数( ),和比热容( )。这些参数共同生成粒子之间的热传导。这些参数确定后部分3所示。4这篇论文。粒子的热效应产生以下效果:热应变导致粒子扩张,导致接触力的变化;同时,热转移通过粒子之间的联系使债券的扩张;他们的共同作用导致岩石试样变形。此外,当热量转移到内部模型,颗粒之间的接触力和范围会增加,以及粒子之间的平行键将被打破,或者粒子会移动,导致部分粒子之间的热管的失败。有效的热管的数量减少,整体模型的热传导能力降低。上述过程是符合实际情况的15),所以PFC^二维模型能更好地模拟岩石的导热过程。

2.3。热应变本构模型

在PFC^二维完成热源,通过热管导热传热通道,最后形成一个网络。我们假设压力温度的影响可以忽略,和热传导的连续性方程涉及热力耦合的准静态力学所示

在哪里是热流矢量,体积热源强度或能量密度,是密度,比热容,是温度。

在PFC^二维,热应变计算得到的粒子之间的附着力的扩张,和粒子的热应变的作用下温度计算

在哪里是温度增量,是粒子的线性膨胀系数,半径的变化在温度。

3所示。数值模拟和参数标定

3.1。几何模型的建立

指的是高温三轴压缩试验的岩盐室(16),数值模拟是进行比较分析并验证数值模拟的结论。建立了二维平面应力模型,该模型的大小 ,这是符合实验室测试。在模型中,粒径范围是0.7 mm ~ 1.05 mm,服从统一的概率分布。样本容量的合理比例的平均颗粒直径大于30 ~ 40 [17]。采用组合本构模型来模拟颗粒之间的接触;墙和颗粒之间的接触采用线性的模型,形成共有17993名接触者。岩石样品的密度是2300公斤/米³和孔隙度是0.03。盐岩石模型如图2。

3.2。测试方案的数值模拟

第一步是校准接触本构模型的参数根据实验室测试结果。测试温度设置为20°C(室内温度)和轴向加载速度设置为0.05 m / s。在准静态模拟,更高的当地阻尼系数通常是用来有效地消除系统的动能,使准静态变形发生在利率远高于实际情况(18,19]。三轴压缩试验围压10 MPa, 20 MPa,和30 MPa,分别模拟获得的应力-应变曲线;数据处理研究了试验和错误的方法和比较的方法。然后,结果与实验室试验结果确定合理的参数数值模拟接触本构模型。

第二步是确定热模型参数和新接触参数。进行三轴压缩试验在环境温度下50°C, 90°C, 120°C, 150°C,设置10 MPa的三轴围压和轴向加载速度为0.05米/秒。通过参数优化,得到了岩盐的应力-应变曲线。通过比较实验室测试结果,数值模拟验证了热模型参数的合理性,和新接触参数测定。

第三步是进行盐岩石的三轴高温数值模拟试验。根据上面的参数确定,三轴围压是10 MPa,和轴向加载速度是0.05米/秒。盐岩石的应力-应变曲线的环境温度下20°C, 50°C, 90°C, 120°C, 150°C获得进一步探索损伤演化机理和宏观和介观高温盐岩石模型的特征。

3.3。接触本构模型参数的确定

由于岩盐的横截面积变化极大地压缩后,小应变的假设不再适用。因此,基于实验室测试的结果(16),面积校正法(20.)是用于过程应力-应变(图数据3)。面积校正法的原理如下。

随着变形的变化岩石样品的横截面积,相应的压力可以纠正工程菌株;具体表达式如下。

在哪里是线性校正轴向压力,的横截面积不耐压的样本,是轴向力,工程应变值。

此外,根据目前的研究成果21- - - - - -25),一组本构模型mesoparameters(表1)是由比较岩盐的修改后的实验室测试结果,这样基本的宏观参数和应力-应变曲线在室温下从三轴数值模拟是在良好的协议与实验室测试结果(图3)。之间的应力-应变曲线比较实验室测试和数值模拟表明,测试曲线和数值之间的相关系数曲线是0.9652,0.9402,和0.9601,分别。所选mesoparameters可以合理地反映macromechanical实验室三轴测试的属性。

3.4。热模型参数的确定和新接触参数

岩盐的热传导模型模拟利用PFC的加热模块^二维,岩盐的上下边界模型将是绝热的,所以热量传递的横向边界模型。与参考数据(9,26,27)和优化参数,热模型的一组介观参数测定(表2)。比热容, ,显示所需的热量升高温度1公斤的材料1°C。微观性质可能一样的宏观材料的比热容。热膨胀系数,(1 /°C),是一个单位长度对象的相对长度变化时其温度增加1°C。这个微观属性可以设置由宏观的热膨胀系数的材料。上下边界热阻, ,的比例是物体的两端之间的温差和热源的力量当热量是通过对象传播。的价值可以通过遍历计算给定的粒状材料的热网络。宏观的导热系数, ,传热是指单位时间内通过单位横截面积,当温度梯度1°C / m垂直向下。

此外,随着温度的升高,颗粒之间的凝聚力减弱,粒子移动,和胶结点被摧毁,导致粒子的接触,当地组织,甚至总体结构极大地改变了。因此,有必要更新联系人参数模型的岩石后温度上升到更好地模拟加热后岩盐的加载过程。接触模型参数在20°C被用作参考参数,和新接触参数通过参数优化(表3)。的温度下50°C, 90°C, 120°C, 150°C,岩盐实验的仿真结果与围压10 MPa获得(图4)。的应力-应变特征实验室试验和数值模拟试验显示良好的协议,验证合理性的热参数和新接触参数的选择。

4所示。数值计算结果的分析

4.1。盐岩石应变曲线特征分析

在本节中,对岩盐三轴压缩模拟进行了不同围压下的10 MPa和20°C, 50°C, 90°C, 120°C,分别和150°C。横向应变、应力-应变曲线和体积应变曲线样本的监测和记录,如图5- - - - - -7。

一般来说,岩石的变形过程可以分为线性弹性阶段,一个非线性弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段。如图5非线性弹性阶段的转折点,塑性阶段被定义为弹性极限点,可以看到,岩石的弹性极限点(a e)逐渐下降随着温度的增加。结果表明,随着温度的增加,盐的塑性变形的岩石变得更加明显,和盐岩石的应力-应变曲线趋于平坦。图6表明随着温度增加20°C, 50°C, 90°C, 120°C, 150°C,分别膨胀点(a e)岩盐不断增加20°C, 50°C, 90°C, 120°C, 150°C。结果表明,随着温度的增加,岩石的内部粒子样本扩大,导致体积增加,相同的样本变得松散。因此,样品的体积应变值达到扩张点在轴向载荷增加。

图7显示了岩盐的横向应变加热后,可以看出,终止温度的增加,横向应变为0.0147,0.0170,0.018,和0.0182,分别和相应的增量是0.0023,0.001,和0.0002;这可以解释为,温度会导致粒子的热运动增加。然而,当粒子与墙相撞,粒子在反向移动,导致的减少横向应变的增量。

4.2。进化的力链网络岩体在加载

力链网络代表了土壤颗粒间的接触力的分布框架系统,可以反映粒子系统的敏感性。图8显示样品的力链网络的变化在不同的温度下的轴向应变下0.15。力链的接触力是广义视觉反映样品的内部应力场的变化在不同的温度下。(1)从数据可以看出8(一个)- - - - - -8 (e)盐岩石内部的接触力逐渐降低,和强烈的链条断了,消失了样品的损伤;同时,随着温度的增加,相同应变下弱链增加的比例为0.15,表明高温强化盐颗粒之间接触的破裂岩石(2)最大接触力变化从0.787 MPa,至0.649 MPa,温度变化从20°C到50°C。当温度改变从120°C到150°C,最大接触力变化从0.6 MPa到0.417 MPa。的温度50°C, 90°C,和120°C,接触力稍微改变了从0.649 MPa, 0.62 MPa,到0.6 MPa。然而,数据8 (b)- - - - - -8 (d)表明,岩石内部的力链样本明显变得分散从50°C到120°C,表明损伤开始逐渐加强。150°C的接触力大幅下降,表明盐岩石明显受损

4.3。进化定律云映像内的位移场模型

图9显示了示例中位移场的变化的温度下20°C, 50°C, 90°C, 120°C, 150°C,分别和轴向应变为0.15。(1)通过分析颗粒的位移方向,它可以知道粒子的位移方向中间的示例显示一个明显的径向扩张趋势在不同的温度下,和岩盐模型出现了“鼓形”破坏现象(2)箭头在图9(一个)- - - - - -9 (e)表明中央粒子的方向向外扩张。可以看出样品的扩张方向从中间左右两端为12.08°,9.55°,8.2°,6.3°,0°,分别随着温度的增加,逐渐从趋向水平。因此,在加载期间,“鼓形”的现象在半夜岩石样品随温度的增加变得更加明显

4.4。扩张Mesofailure分析岩体在加热

本节研究的起始和发展在加热过程中热盐岩石裂缝的围压试验是10 MPa,测试的初始温度是20°C,和终止温度加热50°C, 90°C, 120°C, 130°C,分别和150°C。图10显示了热裂纹的分布和扩展内部岩石样本在温度变化时从20°C到50°C。一个特定的键设置粒子间的距离。之间的结合力将生成的粒子由于焊接动作,叫做胶结的状态时,两个粒子之间的距离小于这个距离。胶结失败的作用下发生热应力和热变形。故障判据如下:粒子之间的故障,产生胶结失败点,当拉应力,压应力或剪应力之间生成粒子大于颗粒之间的胶结强度。(1)从数据可以看出10(一)-10(e),温度梯度之间的边界和岩体的内部粒子,和胶结失败发生的边缘样本综合效应下的热应力和热变形。作为热量被转移到的内部模型,胶结失败的数量增加,和胶结故障点附近的边缘样品逐渐连接。在达到终止温度、胶结失败点变得稳定(2)在中间的模型中,胶结失败点沿横向扩展。模型的顶部和底部,胶结失败点间接扩大,从水平方向约45°方向(3)图11显示的曲线胶结失败在不同温度下的数量。图11(a-b1-c1-d1)胶结破坏曲线的分段点50°C,和图11(a-b2-c2-d2)是段胶结失败的曲线在90°C, 120°C, 130°C, 150°C。可以看出,在初始阶段的温度上升(b1和b2),内部胶结失败的数量在岩盐线性增加。与热(b1-c1和b2-c2)的传播,岩体的内部温度梯度较小,和胶结失败的数量平稳增长。然而,随着温度的增加,粒子的热运动增加,凝聚力下降,胶结故障点以较慢的速度继续增长。终止后的传热(c1-d1和c2-d2),岩体的胶结失败不再增加(4)据统计岩石胶结故障点在整个加热(表的过程4),发现胶结故障点的数量逐渐增加,终止温度。然而,当温度超过120°C,胶结故障点的数量减少,这可能是由于粒子的热运动和扩散的重要增强在这个温度范围内移动粒子不再单一的运动,而是一种粒状组织的运动。同时,长城对粒子的运动变得更加敏感,和墙的围压也很大程度上避免接触骨折引起的粒子混乱

5。定量分析热损伤的岩盐

5.1。基于弹性模量损伤分析

在本节中,定义的损伤值的变化样本加热前后的弹性模量(28),损伤变量计算如下。 在哪里弹性模量是温度(MPa)和弹性模量是20°C (MPa)。

通过分析应力-应变曲线在20°C, 50°C, 90°C, 120°C,和150°C,相应的盐岩石弹性模量计算平均绩点4.989,4.56的绩点,3.72的绩点,平均绩点2.33,和1.089的绩点,分别。在不同的温度下是0,0.0860,0.2543,0.533,和0.7817,分别和损伤变量的变化曲线和弹性模量随温度是画在图12。

可以看出,弹性模量逐渐随温度增加而降低,而逐渐增加,损伤变量显示负相关。之前达到90°C,损伤变量增加慢慢从0到0.2543,0.2543,90°C,它增加了0.5274。在90°C和120°C,损伤变量改变了从0.2543到0.5330,0.2787。从120°C到150°C,他们改变了从0.533到0.7817,0.2487。总之,岩盐的损伤模型是相对温和的前90°C,而温度的影响在岩盐是更重要的在90°C,但更高的温度不会造成更大的伤害。

5.2。损伤分析基于胶结积累数据

粒子通过Linearpbond模型和汉堡模式。当接触力大于粘接强度、接触债券将被打破,产生胶结故障点;然后,胶结失败点扩展和相互渗透形成微裂隙,最终导致破坏和恶化的岩盐模型。

此外,岩石损伤指数通常是由微裂隙的发展作为基本变量。然而,在实际的测试中,裂缝的数量是不容易获得29日]。因此,许多学者定义损伤变量的比例累积下的声发射振铃数累计振铃数峰值应力(30.,31日];胶结失败可以代表累积声发射振铃号码在颗粒流数值模拟32,33]。与颗粒流离散单元法,因此,岩石损伤指数计算如下定量分析盐岩石在不同的温度下的损伤程度。 在哪里是失败的累积胶结数字温度和是胶结失败号码对应的峰值应力温度 。

一般的岩盐的轴向应变是0.1的定义是应力峰值点。从图可以看出13在不同的温度下,盐岩石损伤变量的变化趋势与轴向应变基本上是一样的,可分为三个阶段。在舞台上我,曲线显示一个缓慢增长的趋势。在第二阶段中,所有曲线的斜坡开始增加,损害开始逐渐加剧,当轴向应变达到0.75。在第三阶段,损伤变量大幅增加,温度越高,越明显增加。

在加载的早期阶段( ),损伤变量的岩盐显然并没有改变在不同的温度下。在加载( ),温度显示一个伟大的影响岩盐的伤害。为了直观地显示温度对岩盐的内部损伤的影响,在不同的温度下,岩盐的损伤变量轴向应变为0.09,0.12,和0.15获得,如表所示5。

发现从20°C到50°C,损伤增量在不同菌株分别为0.1949,0.0164,和0.109,分别。从50°C到90°C,损伤增量是0.0011,0.1049,和0.1968,分别。从90°C到120°C,损伤增量是0.1797,0.227,和0.229,分别。从120°C到150°C,损伤增量是-0.0355,0.1439,和0.4935,分别。总之,不同压力下,损坏后与温度增量显著增加90°C。

5.3。损伤分析基于裂纹密度参数

在颗粒流程序中,岩石模型假设的基础上建立了nonintersecting裂缝,裂缝分布均匀,和简单的裂纹形状,即假设没有裂缝交互模型(NIA)。基于NIA Budiansky和奥康奈尔推导出岩石弹性模量的计算模型和裂纹密度参数(34,35),如下所示。 在哪里是未损坏的岩石的弹性模量(MPa),是未损坏的岩石的泊松比,是破坏岩石的弹性模量(MPa),然后呢是裂纹密度参数。

指的弹性模量和泊松比的岩盐在室温下,本文探讨了损伤程度的岩盐在20°C, 50°C, 90°C, 120°C, 150°C。的弹性模量和泊松比的岩盐7.157 MPa和0.187,分别为(16]。公式(3)是用来计算裂缝密度的盐岩石在不同的温度下(见下表6)和画裂纹密度与温度的曲线,如图14。

没有热损伤时,岩石的裂纹密度参数设置为0。从图可以看出14裂纹密度参数的增加慢慢从0.2433到0.5172,在90年之前完全了0.2739°C。从90°C到120°C的值从0.5172改为1.1597,0.6425。从120°C到150°C,它改变了从1.1597到3.1192,1.9595。可以看出裂缝的数量单位体积大幅增加在90°C,和温度有显著影响的损害岩盐在150°C。

5.4。计算模型的比较分析

弹性模量、累积胶结数字,推导出裂纹密度参数密切相关损伤岩石力学性能的恶化。(1)弹性模量随温度变化和裂缝密度显示一致,表明温度有显著影响的损害后岩盐90°C(2)根据渗碳积累的计算数据,发现盐岩石损伤的轴向应变达到0.075后逐渐增加。不同压力下,增量是0.196,0.1213,和0.3018从20°C到90°C,而增量是0.1442,0.3079,和0.7225,分别从90°C到150°C。在90°C后,损伤变量与温度的变化显著增加;随着荷载的增加,损伤变量显著增加在150°C。此外,裂纹密度参数还代表了岩盐的伤害从微裂隙的角度。裂纹密度参数从20增加了0.2739°C到90°C,虽然从90年上升了2.602°C到150°C。在90°C后,裂缝的数量单位体积急剧增加。从图可以看出13上的温度有显著影响伤害的岩盐150°C。在岩盐微裂隙的损伤分析从两个不同的计算模型反映了盐的作用下岩石的破坏温度(3)模型①:从宏观的角度建立了计算模型的弹性模量。模型②:建立计算模型从介观的角度胶结失败点。模型③:微裂纹密度参数建立了利用宏观模量、和材料微观物理学的数量特征与宏观模量。从三个不同的数学模型,结果表明,温度对岩盐的损害有显著的影响在90°C

6。讨论

盐岩石的物理力学性质受温度的影响,和机制是复杂的。一方面,温度与晶体粒子的热运动有关。温度越高,颗粒之间的约束力较弱,导致增强的岩石的塑性和强度下降。岩石颗粒之间的凝聚力是由真正的凝聚力和明显的凝聚力;真正的凝聚力代表颗粒之间的粘结强度,而表观凝聚力代表粒子之间的摩擦咬合的作用[36]。在低温环境中,咬合效应起着主导的作用,所以粒子位移很小,颗粒之间的弹性拉伸变形不明显,粘接强度并不削弱。在高温时,颗粒之间的摩擦和闭塞强度基本上是毁灭,和真正的凝聚力起着非常重要的作用。随着温度的增加,颗粒之间的结合强度是逐渐破坏,岩石的塑性变形特征变得明显。另一方面,岩盐损伤修复功能,包括损伤微裂纹愈合扩散的基础上,基于氯化钠晶体再结晶,微裂纹填充和氯化钠晶体粒子的愈合和成键的破裂带(4]。能量回收,愈合速度和结晶岩盐的发展是密切相关的环境温度。同时发生的损伤和修复的岩盐也是原因的复杂性研究的话题。通过数值模拟,发现存在一个postpeak硬化阶段在三轴压缩的盐岩石在高温下;环境温度越高,这个阶段是更明显。由于测试仪器和高温条件的限制,这一阶段的曲线通常无法在实验室获取岩石力学测试。在这个阶段,岩盐仍有更高的承载能力,压力增量很小,和应变不断增加。此外,它是在数值模拟中发现,岩盐模型中的胶结失败的数量减少,当温度超过120°C。同时,受损的岩盐短期自愈特征温度条件下在实验室测试。总之,上述问题的形成机理和物理意义需要进一步研究。

7所示。结论

本文通过颗粒流模拟分析技术,三轴压缩破坏过程和高温环境下岩盐的强度特征系统地研究,可以得出以下结论。(1)随着温度的增加,岩石的弹性极限点(a e)逐渐减少,这表明盐岩石的塑性变形特征更加明显。此外,终止温度逐渐增加时,横向应变值是0.0147,0.0170,0.018,和0.0182,分别和横向应变的增量是0.0023,0.001和0.0002,这也许是因为减少横向应变增量的限制造成的墙上,围压。(2)随着温度的增加,链断裂和消失,和弱链的比例增加,这表明高温强化盐颗粒之间接触的破裂岩石。岩石样本内的连锁强度显著降低从50°C到120°C,表明损伤开始逐渐加强。150°C的接触力急剧减小,表明盐岩石受损明显在加载过程中温度150°C(3)通过分析云粒子的位移方向位移场的地图,它可以知道粒子的位移方向中间的示例显示了一个明显的径向扩张趋势在不同的温度下,和岩盐模型显示了“鼓形”破坏现象。随着温度的增加,扩张方向中间的左右两端的样品是12.08°,9.55°、8.2°、6.33°,0°,分别和中间的“鼓形”现象的岩石样本变得更加明显(4)在加热过程中,岩盐模型主要是由拉应力控制,所以样品的热裂纹主要是拉伸裂缝。中间的样本模型,微裂隙大致沿横向扩展。模型的顶部和底部,微裂隙扩展对角,扩张的方向是水平方向约45°。此外,盐岩石中的微裂隙的数量减少,当温度超过120°C,它不同于一般的岩石,表明损伤自愈现象似乎发生在这个温度范围(5)损伤变量的盐岩石从宏观和微观的角度进行了分析;得出岩盐的伤害是更重要的在90°C。此外,发现盐岩石的损伤明显加重在150°C累积胶结数字的数学模型和裂纹密度参数,这也是符合进化规律在岩盐力链的网络

数据可用性

所有的数据都可以在请求。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突与这篇文章有关。

确认

这项研究支持中国河北省自然科学基金(没有。D2021210006),中国的河北省重点研究和发展项目(21374101 d),和最优秀的青年人才项目河北省教育部门(没有。BJ2019011)。作者感谢所有的支持基础研究。