循环升温-水冷作用下花岗岩的力学特征与破坏模式

干热岩储层改造过程中高温岩石处于反复升温-水冷状态,其破裂力学特性直接影响储层改造效果。基于室内试验和有限元数值模拟,研究了循环升温-水冷对花岗岩力学特征和破裂模式的影响,探讨了花岗岩的力学性能劣化规律和破裂过程。研究表明：温度对花岗岩力学特性影响显著,升温导致花岗岩强度和弹性模量呈降低趋势,整体塑性增强,而经多次升温-水冷处理后岩石脆性得到一定程度的提高,花岗岩弹性模量变化受升温温度及循环升温-水冷次数共同控制;随温度升高,花岗岩由劈裂-剪切复合破坏转变为剪切破坏,且破裂程度明显提高;当循环次数较低时,温度是影响花岗岩破裂模式的主导因素,伴随循环次数增多,花岗岩内部损伤加剧,在压缩荷载作用下呈现复杂的剪切-劈裂混合破坏模式。     

温度作用下花岗岩力学性质实验研究

对实时高温作用下(常温～850℃)和高温作用冷却后(常温～1300℃)花岗岩试件单轴受压破坏全过程进行了试验研究,得到了实时高温作用下花岗岩的全应力-应变曲线、高温作用冷却后岩石破坏全过程的力学特征和声发射特征。试验结果表明:实时高温作用下,花岗岩强度等力学性质连续劣化;高温作用冷却后,花岗岩在200℃～600℃的温度区间内出现了一个随温度升高强度不降反增的异常现象,在850℃之后,岩样强度降低,呈现出较明显的塑性特征,花岗岩结构发生脆塑性转变的相变行为;岩样承受900℃以上高温作用后,声发射信号强度降低,持续时间增长,尤其在峰值强度之后,残余塑性变形释放出较密集的声发射信号。随着岩样所受温度的升高,出现突发密集声发射信号的时间点延迟。     

液氮冷却作用下高温花岗岩损伤实验

液氮作用于高温岩石能够损伤致裂岩石,因此可用于提高干热岩地层的钻井和压裂效率。为研究液氮快速冷却高温岩石对其物理和力学性质的影响规律,分别采用液氮冷却和自然冷却对不同温度(25～600℃)的干燥花岗岩岩样进行处理,通过对比两种处理方式下岩样的声波速度、渗透率、抗拉及单轴抗压强度的差异,得到液氮冷却对高温花岗岩的损伤特性。结果表明:液氮冷却可有效损伤高温花岗岩;对于实验中150～600℃的花岗岩,经液氮冷却产生的损伤能使其波速降低4.13%～10.04%,渗透率提高0.21～182.80倍,抗拉强度降低4.95%～34.54%,抗压强度降低13.95%～29.30%,弹性模量降低7.33%～45.74%;冷却前岩石温度越高,冷却过程中产生的热应力越大,冷却损伤程度越大。     

均匀化后冷却方式对7050铝合金热压缩流变行为的影响

利用GIeeble-1500热模拟机在变形温度为300-450℃、应变速率为0.001-1.0s-1的条件下,对均匀化后经快速水冷和慢速随炉冷却这2种不同冷却方式的7050铝合金样品进行高温等温压缩实验,研究该合金的热压缩变形流变行为.结果表明:合金流变应力不仅随变形温度的降低和应变速率的升高而增加,而且随均匀化后淬火冷却速度的增加而显著升高;均匀化后水淬样品中合金元素过饱和固溶于基体内,变形过程中第二相析出并明显粗化;快速水冷样品的热形变表观激活能为224.9 kJ/mol,而慢速随炉冷却样品的热形变表观激活能为144.6 kJ/mol;热压缩变形流变应力的差别随形变温度的升高而降低;在高温低应变速率下,应力-应变曲线出现锯齿形波动,呈不连续动态再结晶特征;7050铝合金高温塑性变形时的流变行为可用包含Arrhenius项参数Z的双曲正弦函数描述.     

石油套管淬火过程中残余应力场的数值模拟

为降低P110级石油套管淬火冷却过程中的内应力,提出"水淬-空冷-水淬"的优化冷却方式,并利用有限元方法对冷却过程中温度、应力场的变化规律和分布状态进行了模拟.模拟结果表明:冷却至7.5s出水时,横截面上最大温差为104℃,空冷结束时断面温度均匀;再次水冷的最大温差为80℃,与7.5s时相比,温差降低了24℃.对于应力,在最初的水冷阶段,从开始到2.5s,切向应力增大,2.5～5.5s,切向应力降低,冷却至5.5s时发生组织转变,此后热应力和组织应力共存,切向应力随冷却进行迅速升高,并在7.5s时达到最大,为563MPa;出水空冷阶段,热应力减小,组织应力消失,13s空冷结束时切向应力分布较均匀,为-11～27MPa;再次入水冷却至13.6s,切向应力再次达到最大,为451MPa,比7.5s时的563MPa降低了112MPa,达到了优化冷却工艺的目的.     

花岗岩受热微观损伤研究

为了研究高温后的花岗岩受热微观损伤,把花岗岩试件加热到规定温度后冷却,通过电镜扫描仪对其进行细观研究,对比分析不同温度作用下的花岗岩破坏区域SEM图像、并对能谱分析结果进行对比,从细观尺度揭示花岗岩受热微观劣化特征。通过能谱分析可得:室温~200℃之间花岗岩成份没有发生本质的变化;从电镜扫描图像分析室温到80℃之间,花岗岩微观变化较小;110℃到200℃之间花岗岩内部会沿着不同组成成份之间形成以沿晶面破裂的微观裂纹;当温度为110℃时候,在花岗岩内部沿着云母晶体周边部分出现微裂纹;当温度为130℃花岗岩内部云母周边形成联通的沿晶微裂纹;当温度为到160℃时花岗岩内部石英晶体之间出现沿晶裂纹;当温度为200℃时,在花岗岩内部会呈现一些穿晶微裂纹。其研究成果具有一定应用价值。     

水-热循环花岗岩的物理力学性质试验研究

为了研究水-热循环次数对花岗岩物理、力学性质的影响,将花岗岩进行不同次数的高温-水冷循环处理,并将处理后的花岗岩在刚性试验机上进行单轴压缩力学试验.结果表明:在相同水-热循环次数下,随着温度的增加,花岗岩试样的饱和吸水率分阶段增加,峰值强度与弹性模量持续下降,变形模量下降,峰值应变呈现多阶段变化;在相同的温度作用下,随着水-热循环次数的增加,花岗岩试样的饱和吸水率逐渐增加,峰值强度和弹性模量出现先下降、后小幅上升、最后持续下降的变化现象,变形模量出现多阶段变化,峰值应变小幅度上升后下降;花岗岩单轴压缩破坏的应力-应变曲线分为4个阶段,随着温度的升高,花岗岩延性增加,应力-应变曲线幅度逐渐减小,压密阶段与累进性破裂阶段都增长,峰后曲线从光滑跌落过渡到分段跌落,随着循环次数的增加,呈现出相似变化趋势;温度的升高和循环次数的增加都导致了花岗岩内部缺陷和孔隙的增加,即随着饱和吸水率的增加,峰值强度减小,可见花岗岩的物理力学性质在不同温度、不同循环次数水-热循环后发生了不同程度的劣化.研究结果对分析花岗岩变形破坏机理以及实际工程中评价高温岩石工程的稳定性提供了一定的参考依据.     

高温-水冷循环作用对花岗岩冲击压缩力学性能的影响

干热岩开采等实际工程中高温-水冷循环和强扰动加剧了岩体力学性能的劣化,极易影响工程安全性和经济性。为研究高温-水冷循环作用对花岗岩冲击压缩力学性能的影响,对400℃下经历不同次数（0、2、4、6次）高温-水冷循环后的色季拉山花岗岩进行物理性质试验,采用分离式霍普金森压杆（split Hopkinson pressure bar, SHPB）进行冲击压缩试验,通过破碎形态和分形维数分析花岗岩试件破碎规律。结果表明:随着循环次数的增加,花岗岩外观颜色变暗、变黄,表面裂纹增多,粗糙程度增大;花岗岩密度、P波波速、动态抗压强度与循环次数均呈负相关,P波波速和动态抗压强度在前2次循环期间分别急剧下降42.53%和4.57%～10.80%;在相同循环次数下,花岗岩动态抗压强度随加载速率的增大而显著增加,表现出明显的应变率强化效应;在相同加载速率下,花岗岩破碎程度随循环次数的增加而加剧,在相同循环次数下,花岗岩主要破坏形式随加载速率的增加由劈裂破坏变为块状、粉碎破坏;花岗岩分形维数变化规律与破碎形态变化规律一致,经历6次高温-水冷循环,分形维数增幅为3.44%～11.52%。     

高温水冷后花岗岩微观孔径及渗透性分析

高温热处理后岩石的物理力学性质的变化与其内部孔隙结构的改变有关.以高温水冷处理后的两种花岗岩为研究对象,进行了气体渗透试验,研究了其渗透性随温度的演化规律及微观孔隙结构的变化,并利用比表面积及孔径分析测试从微观层面分析了高温水冷处理后花岗岩的损伤演化和裂隙发育机理,为宏观物理性质改变提供了理论依据.结果表明,两种不同的...     

液氮冷却作用下三类高温岩石力学性能试验研究

为了研究液氮冷却对高温岩石物理力学性能的影响，对不同温度下(25~350℃)的花岗岩、片麻岩和砂岩试样进行液氮冷却处理，开展了一系列的物理力学试验研究，结合微观观察结果分析了各类岩石的损伤机理.结果表明，提高加热温度能够加剧液氮对岩石内部结构的损伤，随温度的升高，岩石的孔隙率、峰值应变逐渐增大，而纵波波速、抗压强度和弹性模量则相反.高温和液氮冷却所产生的热应力导致岩石内部裂纹的萌生和扩展，且微裂纹主要沿石英矿物边界发育.随着加热温度的升高，微裂纹的数量呈逐渐增加的趋势，这是岩石宏观特性退化的主要原因.三类岩石对加热和液氮冷却处理的敏感度不同，这与岩石在成岩作用、矿物成分、胶结类型以及孔隙结构方面的差异有关.     

《梁山伯与祝英台》与《罗密欧与朱丽叶》调式比较

《梁山伯与祝英台》与《罗密欧与朱丽叶》两部作品的内容都取材于民间故事,都属于标题性音乐作品,作品曲式结构基本相同。不同之处是对造成悲剧原因的展示有着明显区别,主、副部主题的表现和运用截然相反,音乐的主基调有较大差异,作品的整体风格迥异。     

道教与魏晋南北朝文人的功利欲望

欲望是作家创作的内驱力,道教对中国古代文人的欲望有什么影响,这是研究中国古代文学和文学理论不能不思考的问题。本文从道教的功利性,文人纷纷走近道教,文学观念中的道教因素等方面,对道教与魏晋南北朝文人的功利欲望作些专门探讨。这无疑会拓展人们研究的新视界。     

有氧运动与身心健康探析

健康与运动是密不可分的,运动分为有氧和无氧,有氧运动较无氧运动更易普及和被大众接受,从人体长期参加有氧运动对人的身体健康和心理健康的角度来阐述有氧运动对人体的良好影响。     

文献信息情报工作在科技工作及立项决策中的作用

本文揭示了在当今信息市场形势下 ,文献信息情报工作在科技工作和经济立项决策中的作用 ,同时也指出 :图书馆文献信息工作者们能在强手如云的信息市场中占领一块阵地也应成为图书馆界的共识     

博客与高校思想政治教育

网络的发展为我们带来全新便捷的互动平台和交流方式,博客是当今传播文化的重要载体,因个体性、公共性、开放性、成本投入少等特点吸引着"90后"大学生广泛关注。在新形势的要求下,高校辅导员应主动占领网络博客思想政治教育新阵地,加强辅导员博客建设,根据大学生的心理特点,利用博客提升网络思想政治教育工作的吸引力和感染力,创新高校思想政治教育。     

VB与Excel数据导入导出的研究与实现

通过引用Excel对象实例和ADO对象,解决VB中的数据与Excel数据导入、导出的问题.     

荔枝龙眼炭疽病和霜疫霉病的识别与防治

总结了荔枝龙眼重要病害炭疽病和霜疫霉病的症状、病原、发生规律及综合防治措施;指出荔枝龙眼炭疽病和霜疫霉病主要为害叶片、花穗和果实,叶片早落,花穗干枯死亡,果实腐烂并产生异味;两种病害为害造成的损失很大,防治必须及时,且防治措施以农业防治和化学防治为主。     

果蔬加工和进出口环节存在的安全问题及防治对策

我国是果蔬生产大国,近些年果蔬加工业和进出口贸易发展较快.但果蔬加工和进出口环节存在一些安全问题,包括微生物及其毒素超标、加工过程中残留和添加的有害物质、加工过程中产生的有害物质、包装带来的危害.从果蔬原料、加工环节和产品三方面实施标准化,将有利于解决这些问题,促进果蔬产业健康发展.     

隐翅虫皮炎及其防治

通过对广西民族学院 3年来在校学生患隐翅虫皮炎情况分析 ,发现隐翅虫皮炎的发病与时间 ,教室及宿舍楼层 ,周围环境有一定关系 ,就此制定出相应的防治措施     

高校管理与师生权益的保护

当前,因高校管理引发的法律纠纷呈上升趋势,究其原因是师生的法治观念在增强,另一方面说明高校在师生管理等方面也存在诸多不适应。要改变这些不适应,就要进行依法治校,更新管理理念。做到规章制度合法、管理行为合法。努力加强法制教育工作和师德校风建设,切实保障师生的合法权益。