【摘 要】
：
针对增强型地热系统开发及核废料地质处置等工程涉及到的高温岩石断裂问题。本文选用花岗岩和砂岩试样为研究对象。从实验上主要研究了花岗岩在不同热加载路径后的I型、II型和混合（I+II）型断裂韧性变化规律。运用SEM、XRD、显微薄片分析、超声波检测和渗透率测试等手段研究了热损伤前后花岗岩的细观结构、破坏机制、断口形貌特征与裂纹扩展的变化规律。主要研究内容及结果如下:研究了不同温度对花岗岩宏观断裂行为和
论文部分内容阅读
针对增强型地热系统开发及核废料地质处置等工程涉及到的高温岩石断裂问题。本文选用花岗岩和砂岩试样为研究对象。从实验上主要研究了花岗岩在不同热加载路径后的I型、II型和混合（I+II）型断裂韧性变化规律。运用SEM、XRD、显微薄片分析、超声波检测和渗透率测试等手段研究了热损伤前后花岗岩的细观结构、破坏机制、断口形貌特征与裂纹扩展的变化规律。主要研究内容及结果如下:研究了不同温度对花岗岩宏观断裂行为和细观破坏特征的影响。结果表明:在20～400℃时断裂韧度随温度升高而迅速降低,在400～600℃下降速率减缓。在较低温度时（20℃、100℃）,细粒致密花岗岩主要为穿颗粒与沿颗粒断裂;中等温度时（200℃、300℃）,为沿颗粒断裂;当达到高温时（400℃以上）,为穿颗粒、沿颗粒及其互相耦合断裂机制。在常温和100℃时,观察到少量裂纹;200℃时,长石颗粒上出现裂纹;随着温度升高,石英与长石颗粒上的裂纹数量和尺寸增加,颗粒之间的裂纹也增加。矿物颗粒内裂纹与沿颗粒裂纹沿着各个方向扩展,并未表现出优势取向。阐明了高温对花岗岩细观结构裂化机理:随着温度升高,裂纹数量和尺寸逐渐增加。当温度达到400℃以上高温时,已有裂纹长度增加,裂纹逐渐发展、连接和贯通;裂纹宽度增加,导致矿物颗粒之间逐渐分离,矿物颗粒内部切割成多个小块;由此造成岩石颗粒松散,且裂纹相互交错贯通,从而形成碎裂结构,导致花岗岩裂化。研究了经不同持续保温时间（10小时、10天、30天和60天）的热处理后花岗岩的断裂韧性变化特征。结果表明:花岗岩断裂韧度在前10天时几乎无变化,超过10天以后,断裂韧性有缓慢降低的趋势。研究了不同温度处理后的岩石I型断裂韧度与抗拉强度之间的定量经验关系。结果表明:I型断裂韧度与抗拉强度的比率随着处理温度的不同而发生变化;岩石破坏后的断口形貌相似是它们呈正相关的直接原因。开展了花岗岩在多次自然冷却循环后的断裂行为与细观破坏特征研究。结果表明:随着循环次数增加,花岗岩断裂韧度逐渐降低,且循环温度越高,降低幅度越大。花岗岩抵抗断裂能力大幅度减弱,出现在自然冷却循环的前5次。随着循环次数增加,沿颗粒断裂和穿颗粒断裂的裂纹数量与长度都增加。在石英和长石颗粒上的裂纹和矿物颗粒之间的裂纹扩展方向都呈现随机性。开展了花岗岩在冷水冷却循环后的断裂行为与细观破坏特征研究。结果表明:随着循环次数增加,花岗岩的纯I型、纯II型和混合（I+II）型断裂韧度都随着循环次数的增加而逐渐降低。在冷水冷却循环的第5次,断裂韧度降低幅度十分明显。在冷水冷却循环条件下,花岗岩内部沿颗粒破坏机制的发生较多。沿颗粒与颗粒内裂纹在各方向上的数量统计结果显示,裂纹的扩展并无各向异性的特征。冷水冷却循环与自然冷却循环都引起了岩石内部结构劣化,而冷水冷却的劣化程度相对更大。花岗岩在降温过程中产生温差,会形成热应力。同时,降温速率越大,热应力冲击作用越明显。温差与温度变化速率能明显的造成岩石损伤。因此,在相同温度差时,温度变化速率是冷水冷却循环与自然冷却循环导致岩石内部裂化程度差异的主要原因。分析了温度因素对裂纹扩展半径的影响机制。通过引入FPZ修正系数,修正了基于最大周向应力理论（MMTS）的裂纹扩展半径预测模型,有效提高了MMTS断裂准则对热损伤花岗岩断裂预测的准确性。
其他文献
额垠叶蝉族（Mukariini）昆虫隶属于半翅目（Hemiptera）,头喙亚目（Auchenorrhyncha）,叶蝉科（Cicadellidae）,角顶叶蝉亚科（Deltocephalinae）,是角顶叶蝉亚科中一个较小的类群。全世界共记录19属69种,中国12属25种。额垠叶蝉族昆虫专门取食危害竹类植物,很多种类已成为竹子的重要害虫。针对额垠叶蝉族昆虫分类研究中存在的系统演化地位不明、区系分
1980年海牙《国际司法救助公约》（the Hague Convention on International Access to Justice,以下简称“《海牙司法救助公约》”或“公约”）是世界上第一部专门就国际司法救济事项作出规定的国际性公约,它为国际民事司法救济制度设定了国际标准。第一章在总结“access to justice”发展历史的基础上首次将该术语翻译为“救济权”。“access
目的:通过对夹脊电针干预急性脊髓损伤模型大鼠运动功能及P2X7R/NLRP3信号通路相关因子表达影响的实验研究,探究夹脊电针对大鼠运动功能及脊髓组织中P2X7R/NLRP3信号通路相关因子表达的影响,阐明夹脊电针对脊髓损伤治疗的作用机制。方法:本研究共分两部分实验。实验一:夹脊电针对ASCI大鼠行为学改变的影响。实验选用72只雌性SD大鼠,按照随机数字表法分为3组:分别是假手术组（Sham组）、模
在中国古代文艺理论中,神气论指精神本体和生命灵奥,艺术品格和风姿神貌。于前者而言,“神气”既是物质的亦是精神的;于后者而言,“神气”既是哲学的亦是文艺的,以抽象或具象的形态,显现出古人的精神品格、审美心理和思维特征。在古人的文化视野中,“神”“气”蕴含有古人的精神道统,宇宙意志和生命精神统一于斯,表现出阶段性、关联性和整体性的取向。由“尚神”“尚气”而“神气”,这一历史过程的形成和发展,反映了古人
随着遥感技术和各类传感器平台的快速发展,高分辨率遥感影像（High-Resolution Remote Sensing Image,HRRSI）相比于之前更容易获得,如何高效利用日益丰富的特征信息对HRRSI进行准确的场景分类与提取是遥感影像解译的关键性问题之一。尽管从基于像素的方法发展到了基于对象的场景分类、提取方法,地物目标的分类精度得到了较大的提升,然而,传统的方法模型只能实现地物目标层级的
等离子体层嘶声（Plasmspheric hiss）是一种宽频段波动,通常能够在几十Hz至几千Hz的频率范围内观测到。这种波动一般存在于等离子体密度较高的等离子体层内以及等离子体羽中。即使在地磁活动平静时嘶声波也长期存在,并在磁暴期间显著增强。由嘶声波驱动的电子投掷角散射被认为是辐射带内外带之间槽区形成的重要原因,同时,嘶声波也会引起外辐射带相对论能量电子的沉降。最近的研究表明,嘶声波引起的散射还
本论文针对《红楼梦》的义理价值展开研究,自觉地将《红楼梦》与《庄子》和魏晋时代的名士风度相结合,其中《庄子》是思想基础,魏晋风度则是名士们第一次尝试用《庄子》的哲学思想来指导现实人生。而《红楼梦》用小说的形式探讨人生哲学,在家族盛衰、婚恋悲剧等表象之下所隐藏的,是主人公贾宝玉对于人生真谛的苦苦思索,整部《红楼梦》就是宝玉寻找自我、追求“我”的理想价值、“我”的生命意义的过程。序论部分分析了对《红楼
圣奥古斯丁（Saint Augustine,354—430年）是基督教思想的集大成者,他的历史观为以后整个西方历史哲学的发展奠定了基础,也为西方人面临历史危机时思考命运和意义提供了范式。奥古斯丁的历史哲学集中在晚期大部头的著作《上帝之城》中,并进而可追溯至他在自传体《忏悔录》中已埋下的伏笔。从两部作品思想的关联出发,本文的主题是,考察奥古斯丁历史哲学形成的历史条件、主要内容及其实质意义,揭示个体生
矿难是煤矿工业一个老大难问题,并随着该行业的快速发展不断加重。然而,英国矿难在十九世纪中后期达到伤亡程度的历史最高点后,开始呈现下降趋势,之后再也没有上升。整个矿难发展的曲线在这段时间里出现了上升到下降的转折。本文首先分析十九世纪中后期严重煤矿矿难问题的主要特征以及出现的原因,其次探讨该问题引发的社会反应,再次论述政府治理矿难的主要措施和发展阶段,最后概括这些措施对英国煤矿工业的广泛影响,内容共分
随着世界范围内坝工技术的不断发展以及全社会对于绿色环保能源的迫切需求,一大批100～300 m级的高坝已建成或正在建设中。这些大坝水位高、库容大,具有显著的政治经济效益及战略地位,成为现代军事对抗（如战争、恐怖袭击等）中的重点打击目标。大坝受袭的可能方式主要有水下爆炸、空中爆炸、直接命中坝体等,其中水下爆炸最为复杂也最为常见。在水下爆炸冲击荷载作用下,大坝可能会出现爆炸成坑、整体拉伸、震塌滑移等不