温度载荷作用下红砂岩损伤机理与声发射特征研究.pdf

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1、硕士毕业论文温度/载荷作用下红砂岩损伤机理与声发射特征研究ResearchonDamageMechanismandAcousticEmissionCharacteristicsofRedSandstoneunderTemperatureandLoading作者：武永导师：李玉寿高工中国矿业大学二○一四年五月万方数据中图分类号TD315学校代码10290UDC531密级公开中国矿业大学硕士学位论文温度/载荷作用下红砂岩损伤机理与声发射特征研究ResearchonDamageMechanismandAcousticEmissionCharacteristicsofRedSandstoneu

2、nderTemperatureandLoading作者武永导师李玉寿申请学位工学硕士培养单位力学与建筑工程学院学科专业固体力学研究方向岩石力学与实验答辩委员会主席高峰评阅人李顺才刘卫群二○一四年五月万方数据学位论文使用授权声明本人完全了解中国矿业大学有关保留、使用学位论文的规定，同意本人所撰写的学位论文的使用授权按照学校的管理规定处理：作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者须授权所在学校拥有学位论文的部分使用权，即：①学校档案馆和图书馆有权保留学位论文的纸质版和电子版，可以使用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；②为教学和科研目的，学校档案馆和图书馆可以将公开的学位论文

3、作为资料在档案馆、图书馆等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。另外，根据有关法规，同意中国国家图书馆保存研究生学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）。作者签名：导师签名：年月日年月日万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文《温度/载荷作用下红砂岩损伤机理与声发射特征研究》，是本人在导师指导下，在中国矿业大学攻读学位期间进行的研究工作所取得的成果。据我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：

4、年月日67万方数据论文审阅认定书研究生在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日万方数据致谢本论文是在导师李玉寿老师的悉心指导下完成的。导师从论文选题到试验结果分析及至论文的写作、修改、成文，每一个步骤都倾注了导师大量的心血。三年间，无论是生活上还是学习上导师都给予我无微不至的关怀、教诲和指导，导师渊博的学识、严谨求实的治学态度以及忘我的工作态度，都对我的人生有着巨大的影响。教诲如春风

5、师恩似海深，值此论文完成之际，谨向导师致以最崇高的敬意与最诚挚的谢意。感谢力学系所有老师和研究生在我求学过程中给予的关怀和帮助。尤其感谢刘卫群教授在科研和学习中的悉心指导和无私的帮助。正是您的指导拓宽了我的视野与心境。同时也感谢陈俊国博士、朱立博士、张宏学博士、王瞾龙硕士、张巧娜硕士、马天然硕士、梁浩楠硕士、姜广辉硕士、陈瑶硕士和徐勇硕士在学习上以及在论文写作过程中给予的帮助。特别的感谢留给我的家人，感谢他们多年来在我求学之路和成长过程中给予的关爱和无私付出，他们是我永远的动力之源。感谢所有论文引用文献的作者。再次向辛苦培养我的导师李玉寿老师表示衷心的感谢。最后，向在百忙之中对本论文审

6、阅的各位专家和学者致以诚挚的谢意！万方数据摘要随着现代社会经济的快速发展，人类对自然资源的需求也越来越大。开采能源的过程中经常会遇到与温度有关的岩土工程问题，比如地热资源工程、核废料掩埋等。从温度/载荷耦合作用的角度研究岩石损伤演化的规律，进而探寻科学合理的岩土体本构模型是一项非常重要的基础性前沿课题。本文以煤系地层红砂岩为研究样本，利用先进的MTS810、MTS815电液伺服材料试验系统及配套的声发射检测仪、高温炉、高倍显微镜和扫描电镜等仪器设备，应用损伤断裂理论，分别从细观尺度和宏观尺度上对不同温度环境下红砂岩的破裂机理做了系统的研究。借助于声发射信号检测技术，分析探讨了红砂岩在温

7、度/载荷作用下损伤破裂演化规律及其声发射特征。主要工作内容及重要研究成果如下：（1）在MTS810材料试验系统上通过实验获得：从20℃至900℃温度范围内红砂岩的实时全应力-应变曲线，分析得出红砂岩弹性模量、峰值应变、峰值强度等物理参数随温度的变化规律。（2）对高温环境下红砂岩升温、加载过程进行实时声发射检测表明：红砂岩在高温环境下产生热膨胀效应，低应力状态下声发射活动微弱，随应力增高声发射趋于活跃。声发射信息的活跃度与温度密切相关。（3）基于