单次冲击加卸载后岩石全程动态本构特性及应用研究

项目名称： 单次冲击加卸载后岩石全程动态本构特性及应用研究

项目编号： No.51174173

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 矿业工程

项目作者： 伍开松

作者单位： 西南石油大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 钻头牙齿破碎岩石形成齿坑后，齿坑周边和底部的岩石已经受到了一次冲击加载和卸载作用。研究单次冲击加卸载前、后岩石本构模型的变化规律，是提高钻头破岩效果所必须解决的基本问题。首先以渐增式循环加卸载方式，实验测定围压下岩石静态全程本构曲线，研究其弹性模量、初始屈服极限、峰值应力和等效塑性断裂应变等参数的变化规律，提出围压、单次加卸载后的岩石全程静态本构关系的描述方法。然后实验测试围压下单次冲击加卸载前、后典型岩石的全程动态本构曲线，探讨围压、渐增式的单次冲击加卸载后的岩石损伤规律；接着研究单次冲击加卸载后的岩石冲击破碎全程动态本构关系的变化规律和理论描述方法。再后用复合破岩试验机研究单齿冲击破岩的力学参数、运动学参数与齿坑特征参数间的关系。最后基于上述全程静、动态本构模型和单齿冲击破岩试验成果，开发单齿冲击破岩数值仿真基础单元模块。该模块是钻头破岩仿真软件的核心技术之一，可推广至矿山开采等行业。

中文关键词： 岩石；骨架；孔隙度；损伤；本构

英文摘要：

英文关键词： rock；skeleton；porosity；damage；constitutive