随机介质固热耦合数学模型与岩石热破裂数值实验  

RANDOM NON-HOMOGENEOUS SOLID-HEAD COUPLED MODEL AND NUMERICAL TESTS ON HOT CRACKING OF ROCK

作　　者：康健[1] 

机构地区：[1]大连轻工业学院信息科学与工程学院,辽宁大连116034

出　　处：《岩石力学与工程学报》2005年第8期1449-1449,共1页Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering

摘　　要：对高放射性核废料的深层处置、高温岩体地热资源开发等深部开采工程问题中,由于岩石材料的非均匀性、非连续性、以及几何结构的复杂性,迫切需要研究工程围岩在高温下的物理力学性质和力学行为的长期演变规律,因此,本文从岩石介质的非均匀性特征入手,在引入岩石非均匀性细观统计描述和物理学愈渗理论的基础上,主要研究内容如下:(1)考虑岩石颗粒的物理力学性质的随机非均匀性,从理论上建立了三维随机非均质热弹塑性力学模型和随机介质固热耦合数学模型,并推导随机介质模型的有限元数值解法。这些方法奠定了岩石热破裂研究的基础。(2)对岩石随机介质的热弹性力学模型的平面轴对称问题和球对称问题分别进行解析分析,提出了将岩石物理力学参数作为随机变量在解析分析中的处理方法,并给出在随机指数分布和韦泊分布下的解析解;对随机介质固热耦合数学模型的平面轴对称问题也求出了解析解,包括位移、变形和热应力的精确解。(3)在二维随机非均质热弹塑性力学模型和4种随机分布(均匀分布、指数分布、正态分布和Weibull分布)下,在高温条件下,对热膨胀系数变化引起的岩石破裂门槛值温度的变化做了详细研究,揭示了岩石热破裂规律及门槛值温度随分布参数的变化规律。

关 键 词：岩石力学 随机介质 固热耦合 热破裂 门槛值温度 数值实验 

分 类 号：TU457[建筑科学—岩土工程] TE357.44[建筑科学—土工工程]