岩石力学数值实验实验报告-张卫

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岩石力学实验报告

岩石力学实验报告

岩石力学实验报告《岩石力学实验报告》摘要:本次实验旨在研究岩石的力学性质,通过实验数据的收集和分析,得出岩石的抗压强度和抗拉强度等重要参数。

实验结果表明,岩石的力学性质受到多种因素的影响,包括岩石的成分、结构、孔隙度等。

本实验为岩石力学性质的研究提供了重要的数据支持。

引言:岩石是地球表面的重要构成物质,其力学性质对于地质灾害的预测和岩土工程的设计具有重要意义。

岩石力学实验是研究岩石力学性质的重要手段之一,通过对岩石样品进行拉伸、压缩等实验,可以得出岩石的抗压强度、抗拉强度等重要参数。

本次实验旨在通过岩石力学实验,研究岩石的力学性质,为岩石工程领域提供重要的数据支持。

实验材料和方法:本次实验选取了多种不同类型的岩石样品,包括花岗岩、砂岩、页岩等。

实验方法主要包括拉伸实验和压缩实验。

拉伸实验通过拉伸试验机对岩石样品进行拉伸,得出岩石的抗拉强度。

压缩实验通过压缩试验机对岩石样品进行压缩,得出岩石的抗压强度。

实验过程中,需要注意对岩石样品的选择和制备,以及实验条件的控制。

实验结果和分析:通过实验数据的收集和分析,得出了不同类型岩石的抗压强度和抗拉强度等重要参数。

实验结果表明,不同类型的岩石具有不同的力学性质,受到岩石成分、结构、孔隙度等因素的影响。

花岗岩具有较高的抗压强度和抗拉强度,砂岩和页岩的力学性质相对较弱。

此外,实验结果还表明,岩石的力学性质受到温度、湿度等环境因素的影响,这为岩石工程的设计和施工提出了新的挑战。

结论:本次实验通过岩石力学实验,研究了岩石的力学性质,得出了岩石的抗压强度和抗拉强度等重要参数。

实验结果表明,岩石的力学性质受到多种因素的影响,包括岩石的成分、结构、孔隙度等。

这为岩石工程的设计和施工提供了重要的数据支持,也为岩石力学性质的研究提供了新的思路和方法。

希望本次实验的结果能够为岩石工程领域的发展和进步提供重要的参考。

研究岩石的实验报告(3篇)

研究岩石的实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过岩石力学实验,研究岩石的力学性质,包括抗压强度、抗拉强度、变形性能、水理性质等,为岩土工程设计和施工提供理论依据。

二、实验原理岩石力学实验主要包括以下几种:1. 岩石单轴抗压强度试验:在岩石试件上施加轴向压力,当试件破坏时,记录破坏时的最大轴向压力,以此确定岩石的单轴抗压强度。

2. 岩石抗拉强度试验(劈裂试验):将岩石试件沿劈裂面进行拉伸,当试件破坏时,记录破坏时的最大拉伸力,以此确定岩石的抗拉强度。

3. 岩石变形试验:通过施加轴向压力,观察岩石的变形情况,分析岩石的变形规律。

4. 岩石水理性质试验:测定岩石的吸水性、软化性、抗冻性和透水性等水理性质。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器:岩石力学试验机、万能试验机、岩样制备设备、量筒、天平等。

2. 实验材料:岩石试件、砂、水等。

四、实验步骤1. 岩石单轴抗压强度试验:(1)将岩石试件加工成标准尺寸,并对试件表面进行打磨。

(2)将试件放入岩石力学试验机,调整试验机夹具,使试件轴向压力方向与试件轴线一致。

(3)启动试验机,以一定的加载速度对试件施加轴向压力,当试件破坏时,记录破坏时的最大轴向压力。

2. 岩石抗拉强度试验(劈裂试验):(1)将岩石试件加工成标准尺寸,并对试件表面进行打磨。

(2)将试件放入万能试验机,调整试验机夹具,使试件劈裂面与试验机轴线一致。

(3)启动试验机,以一定的拉伸速度对试件施加拉伸力,当试件破坏时,记录破坏时的最大拉伸力。

3. 岩石变形试验:(1)将岩石试件加工成标准尺寸,并对试件表面进行打磨。

(2)将试件放入岩石力学试验机,调整试验机夹具,使试件轴向压力方向与试件轴线一致。

(3)启动试验机,以一定的加载速度对试件施加轴向压力,记录试件的变形情况。

4. 岩石水理性质试验:(1)测定岩石的吸水性:将岩石试件放入量筒中,加入一定量的水,记录试件吸水后的质量。

(2)测定岩石的软化性:将岩石试件浸入水中,记录试件饱和后的抗压强度。

岩石力学实验报告_3

岩石力学实验报告_3

试验一、岩石单向抗压强度的测定一、仪器设备材料试验机、游标卡尺。

二、标准试件规格:采用直接为50mm 的圆柱体,高径比为2 :1;也可采用50×50×100mm的长方体。

三、测定步骤:1、 测试件尺寸(试件直径应在其高度中部两个互相垂直的方向量测,取算术平均值)填入记录表内。

2、 选择压力机度盘:一般应满足0.2P <P max <0.8P 式中:P max ——预计最大破坏载荷,KN P ——压力机度盘最大值,KN3、 开动压力机,使其处于可用状态,将试件置于压力机承压板中心,调整球形坐,使试件上下受力均匀,0.5~1.0MPa 的速度加载直至破坏。

四、测定结果的计算: 试件的抗压强度:FP R式中:R ——试件抗压强度,MPaP ——试件破坏载荷,N F ——试件面积,mm 2试验二、岩石抗拉强度的测定(劈裂法)一、仪器设备:材料试验机、劈裂法实验夹具、游标卡尺。

二、试件规格标准试件采用圆盘形,直径50mm 、厚25mm ;也可采用50×50×50mm 得方形试件。

三、测定步骤:1、2同抗压强度相同。

3、通过试件直径的两端,沿轴线方向画两条互相平行的线作为加载基线,把试件放入夹具内,夹具上下刀刃对准加载基线,放入试验机的上下承压板之间,使试件的中心线和试验机的中心线在一条直线上。

4、开动试验机,以每秒0.03~0.05MPa 的速度加载直至破坏。

四、测定结果计算:DLPR L 14.32式中:R L ——岩石单向抗拉强度,MPaP ——试件破坏载荷,N D ——试件直径,mm L ——试件厚度,mm抗拉强度测定记录表。

岩石力学实验报告

岩石力学实验报告

岩石力学-试验报告《岩石力学》综合复习资料一、填空题1、岩石的抗拉强度是指。

可承受方法来测定岩石的抗拉强度,假设试件破坏时的拉力为p,试件的抗拉强度为σ,可用式子表示。

2、在加压过程中,井眼的切向或垂向的有效应力可能变成拉应力,当此拉应力到达地层的时,井眼发生裂开。

此时的压力称为。

当裂缝扩展到倍的井眼直径后停泵,并关闭液压系统,形成,当井壁形成裂缝后,围岩被进一步连续地劈开的压力称为。

假设围岩渗透性很好,停泵后裂缝内的压力将渐渐衰减到。

3、在钻井中,岩石磨损与其相摩擦的物体的力量称作岩石的,表征岩石裂开的难易程度的称作岩石的。

4、垂直于岩石层面加压时,其抗压强度,弹性模量;顺层面加压时的抗压强度,弹性模量。

5、在单向压缩荷载作用下,岩石计试件发生圆锥形破坏的主要缘由是。

6、岩石蠕变应变率随着湿度的增加而。

7、一般可将蠕变变形分成三个阶段。

第一蠕变阶段或称;其次蠕变阶段或称;第三蠕变阶段或称。

但蠕变并肯定都消灭这三个阶段。

8、假设将岩石作为弹性体对待,表征其变形性质的根本指——标是和。

9、随着围压的增加,岩石的破坏强度、屈服应力及延性都。

10、为了准确描述岩石的简单蠕变规律,很多学者定义了一些根本变形单元,它们是、、。

将这些变形单元进展不同的组合,用以表示不同的变形规律,这些变形模型由、、。

11、在岩体中存在大量的构造面〔劈理、节理或断层〕,由于地质作用,在这些构造面上往往存在着脆弱夹层;其强度。

这使得岩体有可能沿脆弱面产生。

12、岩石的力学性质取决于组成晶体、颗粒和之间的相互作用以及诸如的存在。

13、在三轴不等压状况下,随着最小主应力σ3 的增加,岩石的破坏强度及延性,屈服应力。

二、选择题1、劈裂试验得出的岩石强度表示岩石的a 抗压强度b 抗拉强度c 单轴抗拉强度d 剪切强度2、岩石的吸水率指a 岩石试件吸入水的重量和岩石自然重量之比b 岩石试件吸入水的重量和岩石干重量之比c 岩石试件吸入水的重量和岩石饱和重量之比d 岩石试件岩石自然重量和岩石饱和重量之比3、某岩石的饱水状态与枯燥状态的抗压强度之比为0.72,则该岩石a 软化性强,工程地质性质不良b 软化性强,工程地质性质——较好c 软化性弱,工程地质性质较好d 软化性弱,工程地质性质不良4、当岩石处于三向应力状态且比较大的时候,一般将岩石考虑为a 弹性体b 塑性体c 弹塑性体d 完全弹性体5、在岩石抗压试验中,假设加荷速率增大,则岩石的抗拉强度a 增大b 减小c 不变d 无法推断6、在岩石的含水率试验中,试件烘干时应将温度掌握在a95-105℃b100-105℃c100-110℃d105-110℃7、在缺乏试验资料时,一般取岩石抗拉强度为抗压强度的a1/2-1/5b1/10-1/50c2-5 倍d10-50 倍8、某岩石试件的相对密度ds=2.60,孔隙比e=0.05,则该岩石的干密度ρd 为a2.45b2.46c2.47d2.489、以下争论岩石弹性、塑性和粘性等力学性质的抱负力学模型中,哪一种被称为凯尔文模型a 弹簧模型b 缓冲模型c 弹簧与缓冲器并联d 弹簧与缓冲器串联10、岩石的割线模量和切线模量计算时的应力水平为aσb/2bσc/2cσddσ50三、推断改错题——1、依据库伦——纳维尔破坏准则裂开面外法线方向与最大主应力之间的夹角为452、岩石抗压强度试验要求岩心轴径比小于2。

杨佳乐 岩石力学数值实验实验报告

杨佳乐 岩石力学数值实验实验报告

岩石力学数值试验实验报告姓名:杨佳乐学号: 060801110102班级:采矿062班指导教师:张义平同组人:杨威程锦吴卫民实验名称:抗剪数值模型实验2009年11月18日一、实验目的1、通过对RFPA2D学习,知道RFPA2D基本使用方法;2、了解RFPA2D模拟试验的条件和RFPA2D的基本功能。

二、实验原理RFPA2D是一种基于有限元应力分析和统计损伤理论的材料破裂过程分析数值计算方法,是一个能够模拟材料渐进破裂直至失稳全过程的数值试验工具。

三、实验步骤如下;RFPA数值模型操作步骤第一步启动 RFPA,新建模型建立存放的根目录第二步划分网格,单击在弹出的窗口中设置模型的大小,单击确定第三步将模型全部挖掉,单击选择Cavity,依次单击确定第四步在不选择工具的情况下直接选择,在弹出的窗口输入坐标单击确定即可。

如图所示:第五步单击,选择 Substance,设置长条参数如图:第六步,在不选择的情况下选择建立长条模型,输入矩形的对角的坐标如图第七步,单击,选择 Substance,设置长条参数如图:第八步,在不选择的情况下选择建立长条模型,输入矩形的对角的坐标如图:第九步,在不选择的情况下选择建立长条模型,输入矩形的对角的坐标如图:模型就是上面的数值模型。

第十步,设置模型的边界条件如图:第十一步,设置控制条件如图:第十二步计算,单击开始计算。

多单元信息的提取当模型计算结束以后,在菜单栏中选择 window下的 design window 然后单击右侧工具栏的,此时鼠标指针变为十字形,我们直接在模型上选择需要单元,等待几秒以后会出现下图:岩石力学实验心得通过老师的讲解及实际操作,在完成教学课时后有很大的收获。

岩石基本力学特性的实验研究,是岩石工程设计中的一项极为重要和基本的工作。

岩石的力学特性不仅是定量评价岩体分类的主要依据,它也是工程岩体稳定性分析和工程设计必不可少的基础参数。

在岩石力学教学中,岩石的拉、压、剪基本实验及岩石的破裂与失稳过程是一个重要的基本教学内容。

岩石力学实验报告

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湖南工业大学岩石力学实验报告
班级:
学号:
姓名:
日期:
成绩:
四、岩石单轴压缩及变形试验(综合)
一、试验目的: 二、设备名称:
三、试验步骤: 1.测定岩石试件的尺寸; 2.贴应变片…… 3.…… 4、…… 5、……
1、 四、成果整理和计算: 按下式计算岩石密度: V
M =
ρ 式中: (── 为试样的密度, g/cm3 ;
M ── 为试样的质量, g ; V ── 试件体积,cm 3
2、 计算过程:
按下式计算岩石抗压强度、弹性模量和泊松比:
⑴ 岩石抗压强度计算公式:
σ = P / A
式中: (── 单轴抗压强度, MPa ; P ──岩石试件最大破坏载荷, N ; A ──试件受压面积, mm2 ⑵ 岩石弹性模量、泊松比计算公式: E = σc(50) / εh(50) μ = |εd (50) / εh(50) | 式中: E ── 试件弹性模量, GPa ;
(c(50) ── 试件单轴抗压强度的50(, MPa ;
εh(50) 、εd(50) ── 分别为σc(50) 处对应的轴向压缩应变和径向拉伸应变;
μ── 泊松比。

3、 计算过程:
4、 计算结果见表4-1。

表4-1 岩石单轴压缩及变形试验记录表
根据岩石变形数据绘制应力与应变关系曲线: 下图
注:在坐标纸上画应力与应变关系曲线图要标清图号, 各个坐标的单位、名称等。

左图 应力与应变关系曲线图(该图在
坐标纸上绘制)
5、 岩石应力应
变数据记录见表4-2
表4-2 岩石应力应变数据记录表。

岩体力学实验报告

岩体力学实验报告

实验报告项目单轴抗压强度试验xxxx 系 xx 级采矿工程专业 x 班成绩姓名 xxx 学号 xxxxxxxxxxxx 第 x 组日期 xxxxxxxxx一、实验项目:单轴抗压强度二、实验目的:测定岩石的单轴抗压强度Re。

当无侧卸式样在纵向压力作用下出现压缩破坏时,单位面积上所承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度,即式样破坏时的最大载荷与垂直与加载方向的截面积之比。

岩石的单轴抗压强度主要用于岩石的强度分级和岩性描述。

本次试验主要测定天然状态下试样的单轴抗压强度。

三、实验仪器设备1、制样设备:钻石机、切石机及磨石机。

2、测量平台、游标卡尺、放大镜等。

3、YAW-2000型恒压加荷全自动压力试验机。

四、实验原理:岩石的单轴抗压强度是指岩石试样在单向受压至破坏时,单位面积上所承受的最大压应力:(MPa)一般简称抗压强度。

根据岩石的含水状态不同,又有干抗压强度和饱和抗压强度之分。

岩石的单轴抗压强度,常采用在压力机上直接压坏标准试样测得,也可与岩石单轴压缩变形试验同时进行,或用其它方法间接求得。

五:实验内容:(一)操作步骤:1、试样制备(1)样品可用钻孔岩芯或在坑槽中采取的岩块,在取样和试样制备过程中,不允许发生人为裂隙。

(2)试样规格:一般采用直径5cm、高10cm的园柱体,以及断面边长为5厘米,高为10厘米的方柱体,每组试样必须制备3块。

(3)试样制备的精度应満足如下要求:a沿试样高度,直径的误差不超过0.03cm;b试样两端面不平行度误差,最大不超过0.005cm;c端面应垂直于轴线,最大偏差不超过0.25°;d 方柱体试样的相邻两面应互相垂直,最大偏差不超过0.25°。

2、测量试样尺寸量测试样断面的边长,求取其断面面积(A)。

3、安装试样、加荷将试样置于试验机承压板中心,调整有球形座,使之均匀受载,然后以每秒0.5~1.0MPa的加载速度加荷,直至试样破坏,记下破坏荷载(P)。

4、描述试样破坏后的形态,并记录有关情况。

岩石力学实验报告

岩石力学实验报告

岩石力学实验报告
班级
姓名
学号
日期
湖南科技大学能源与安全工程学院
实验一岩石单轴压缩实验
一.实验目的
单轴抗压强度σC;
二.实验设备
压力机(型号),天平,直尺
三.试件描述
岩石种类、颜色、尺寸等
四.测试数据纪录
岩石单轴压缩实验数据纪录表
五.试件破坏情况描述
在什么载荷下破坏,破坏形状等。

六.实验数据整理
按实验目的要求整理。

实验二 岩石抗拉实验
一. 实验目的
通过岩石试件的劈裂实验,求岩石单轴抗拉强度σt 。

二. 实验设备
10吨试验机(型号)、劈裂压头等。

三. 试件描述
岩石种类、颜色、尺寸等 四. 测试数据纪录
五. 试件破坏情况描述
六. 实验数据整理
1. 计算公式:
σt = ah
p
π2
2. 计算抗拉强度
3. 确定抗拉强度值。

实验三 岩石抗剪实验
一.实验目的
通过岩石的压剪实验,求岩石的抗剪强度参数C 、υ;
二.实验设备
60t 压力机(型号), 变角剪切仪
三.试件描述
岩石种类、颜色、尺寸等 四. 测试数据纪录
七. 试件破坏情况描述
在甚么载荷下破坏,破坏形状等。

八. 实验数据整理
1. 按实验目的要求整理。

按如下公式整理出若干数据对(τi ,σi )
)
cos (sin )sin (cos i i i i i i
i f F
p
f F
p ααταασ-=+=
2. 将若干数据对点在σ、τ坐标中,过这些点作直线;
3. 在图中量出C和υ。

岩石力学数值实验报告

岩石力学数值实验报告

岩石力学数值实验报告引言岩石力学是地球科学的一个重要分支,研究岩石的力学性质和变形规律。

为了更好地理解岩石的力学行为,科学家们开展了一系列的实验研究。

本实验通过使用数值模拟方法,以岩石样本的应力-应变关系为研究对象,旨在探究岩石的力学特性和变形模式。

实验步骤步骤1:创建数值模型首先,通过计算机软件创建一个岩石样本的数值模型。

模型的构建需要考虑样本的形状和大小、物理属性等因素。

我们选择了一个典型的立方体状样本,并设置了合适的材料参数。

步骤2:施加边界条件为了模拟实际岩石样本的状态,需要施加一些边界条件。

比如,在顶部施加一个垂直向下的载荷,并在侧面施加一定的约束条件,以保持样本的稳定。

步骤3:加载应力在数值模型中,我们可以通过施加不同的载荷形式来模拟实验中的应力加载。

常用的应力加载方式包括均匀加载、递增加载和脉冲加载等。

根据实际需要,我们选择了递增加载方式。

步骤4:模拟应变应变是岩石变形的重要参数之一。

通过在数值模型中测量岩石样本的应变变化,可以了解其力学性质。

在实验中,我们记录了岩石样本在不同应力下的应变情况。

步骤5:分析结果根据实验数据,我们对岩石样本的力学性质进行分析。

包括估计材料的弹性模量、塑性参数等,并绘制出应力-应变曲线。

结果与讨论实验数据分析通过数值模拟实验,我们获得了岩石样本在不同载荷下的应变数据。

利用这些数据,我们可以计算出岩石的应力-应变曲线,并进一步分析岩石的力学性质。

结果展示我们绘制了岩石样本在不同载荷下的应变-应力曲线,并通过计算得到了岩石的弹性模量和塑性参数。

根据曲线的变化趋势,我们可以得出岩石在不同应力下的变形模式。

结果讨论根据实验结果和数据分析,我们可以得出以下结论:1. 岩石样本在低应力下表现出弹性行为,即应力消失时,岩石会完全恢复原状。

2. 随着载荷的增加,岩石样本的应变开始发生塑性变形,不再完全恢复原状。

这表明岩石的塑性变形能力较弱。

3. 在高应力下,岩石样本的变形模式更加明显,出现了破坏和失稳的现象。

《岩石力学》课程实验指导书(102239).

《岩石力学》课程实验指导书(102239).

江西理工大学《岩石力学》课程实验指导书(适用于采矿、地质、土木等专业)专业班级姓名矿业工程实验室采矿工程教研室二○一四年一月前言试验是岩石力学课程教学的重要环节,目的在于辅助课堂教学,直观培养学生的知识结构和动手能力。

本指导书是根据我校《岩石力学》课程实验教学大纲、并结合我校的实验条件而编写的,主要内容有:1、岩石容重的测定;2、岩石含水率的测定;3、岩石单轴抗压强度的测定;4、岩石变形参数的测定;5、岩石单轴抗拉强度的测定;6、点荷载强度指标的测定;7、岩石凝聚力及内摩擦角的测定。

说明:本试验指导书主要依据为:(1)中华人民共和国国家标准:《工程岩体试验方法标准》GB/T50226-1999(2)中华人民共和国水利部:《水利水电工程岩石试验规程》(3)国际岩石力学学会(ISRM):《岩石力学试验建议方法》由于我们水平有限,文中如有不当之处,欢迎使用者批评指正。

目录第一部分绪论------------------------------------------------------------------------------- 4 第二部分基本实验指导------------------------------------------------------------------- 6 学生试验守则----------------------------------------------------------------------------- 6 试验一岩石容重的测定------------------------------------------------ 7 试验二岩石含水率的测定------------------------------------------- 8 试验三岩石单轴抗压强度的测定----------------------------------- 9 试验四岩石变形参数的测定----------------------------------------- 10 试验五岩石单轴抗拉强度的测定----------------------------------- 12 试验六点荷载强度指标的测定-------------------------------------- 13 试验七岩石凝聚力及内摩擦角的测定(抗剪强度试验)------- 15第一部分绪论本实验指导书是根据《岩石力学》课程实验教学大纲编写,适用于采矿工程等专业。

岩土力学物理力学参数测试报告_2

岩土力学物理力学参数测试报告_2

1粉煤灰的级配组成颗粒分析按《土工试验方法标准》的要求进行试验, 对于粒径大于0.075mm 的粉煤灰颗粒用筛分试验来测定, 对粒径小于0.075mm 的粉煤灰颗粒用密度计法测定。

选取200g 的试验土样, 选用直径分别为2mm,1mm,0.5mm,0.25mm,0.075mm 的筛子, 按直径从大到小从上到下依次排列, 将试验土样缓慢均匀的倒入最上层, 均匀摇晃20min 左右, 测量留在各个筛子上土样的质量并记录。

小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分比可按式1.1计算, 即A s Bm X d m(1.1)式中X ——小于某粒径的试样占总质量的百分比(%);A m ——小于某粒径的试样质量(g );B m ——当细筛分析时或用密度计分析时为所取的试样质量(g ); s d ——粒径小于2mm 的试样质量占试样总质量的百分比(%)。

试验结果如表1.1所示, 粉煤灰颗粒大小分布曲线如图2.1所示。

表1.1筛分结果分析表图1.1颗粒级配曲线不均匀系数按式1.2计算:6010u d C d =(1.2) 60100.283.080.091u d C d === 曲率系数按式1.3计算:2301060c d C d d =⨯ (1.3) 223010600.16 1.000.0910.28c d C d d ===⨯⨯式中u C ——不均匀系数;c C ——曲率系数;——限制粒径, 即土中小于该粒径的颗粒质量为60%的粒径(mm );30d ——即土中小于该粒径的颗粒质量为30%的粒径(mm );——有效粒径, 即土中小于该粒径的颗粒质量为10%的粒径(mm )。

我国《土的分类标准》规定:当 <5时, 为级配不良的土。

可见, 粉煤灰的级配不良。

由试验结果可知, 在0.075~2mm 范围内(砂粒组)有87.56%, 在小于0.075mm 范围内(细粒组)有11.31%。

2尾矿的含水率含水率是土的基本物理指标之一, 它反映土的状态, 它的变化将使土的一系列力学性质随之而异;它又是计算土的干密度、孔隙比、饱和度等项指标的依据, 是检测土工构筑物施工质量的重要指标。

岩体力学实验报告、指导书

岩体力学实验报告、指导书

岩体力学实验报告、指导书。

实验1 测定岩石的颗粒密度一、基本原理岩石的颗粒密度(ρ)是指岩石固体矿物颗粒部分的单位体积内的质量:ssm V ρ=(克/厘米3) 岩石的固体部分的质量(m s ),采用烘干岩石的粉碎试样,用精密天平测得,相应的固体体积(V s ),一般采用排开与试样同体积之液体的方法测得,通常用比重瓶法测得岩石固体颗料的体积。

在用比重瓶测定岩石固体颗料体积时,必须注意所排开的液体体积确能代表固体颗料的真实体积,试样中含有的气体,实验中必须把它排尽,否则影响测试精度,所用的液体一般为蒸馏水,并用煮沸法或抽气法排除岩石试样中的气体,若岩石中含有大量可溶盐类、有机质、粘粒时,则须用中性液体如煤油、汽油、酒精、甲苯和二甲苯等,此时必须用抽气法排除试样中的气体。

二、仪器设备1、 岩石粉碎设备: 粉碎机、瓷钵、玛瑙研钵和孔径为0.25mm 的筛;2、 比重瓶:容积为100ml 或50ml(图1-1);3、 分析天平:称量200克,感量0.001克;4、普通天平:称量500克,感量0.1克;5、真空抽气设备和煮沸设备;6、 恒温水槽;7、 温度计,量程0-50℃,精确至0.5℃; 8、 其它:烘箱、蒸馏水或中性液体、小漏斗、洗耳球等。

三、操作步骤1、试样制备取代表性岩样约100g ,粉碎成岩粉并全部通过0.25mm 筛孔。

粉碎时,若岩石不含有磁性矿物,采用高强度耐磨粉碎机,并用磁铁吸去铁屑;若含有磁性矿物,根据岩石的坚硬程度分别采用磁研钵或玛瑙研钵粉碎岩样。

2、烘干试样将制备好的试样与洗净的比重瓶一起置于烘箱中,使之在100~110℃温度下烘至恒重(一般连续烘12小时即可),取出后放于干燥器内冷却至室温备用。

4、称干试样质量(m s)用四分法取两份岩粉,每份岩粉质量约15g,将试样通过漏斗倾入已知质量的烘干的比重瓶内,然后在分析天平上称取比重瓶加试样的质量,减去比重瓶质量即得干试样的质量。

4、注水排气向装有试样的比重瓶内注入蒸馏水(如岩石为易溶盐岩类,需用中性液体),然后用煮沸法或真空抽气法排除气体。

岩石实验报告

岩石实验报告

岩石实验报告岩石实验报告导言:岩石是地球上最基本的构成物质之一,它们承载着地球演化的历史和地球内部的奥秘。

为了更好地了解岩石的性质和形成过程,我们进行了一系列的实验研究。

本实验报告将详细介绍实验的目的、方法、结果和分析。

一、实验目的本次实验的目的是通过对不同类型的岩石进行测试和分析,探究它们的物理和化学性质,以及岩石形成的条件和过程。

通过实验,我们希望能够深入了解岩石的结构和成分,为地质学研究提供有力的支持。

二、实验方法1. 岩石样本采集:我们从地质学实验室中选择了不同类型的岩石样本,包括火山岩、沉积岩和变质岩等。

2. 物理性质测试:我们使用了一系列的物理测试方法,如密度测定、硬度测试、磁性测试和颜色观察等。

这些测试可以帮助我们确定岩石的物理特征和性质。

3. 化学成分分析:我们采用了化学分析仪器对岩石样本进行了化学成分分析。

通过测定岩石中的元素含量,我们可以了解岩石的成分和组成。

三、实验结果1. 物理性质测试结果:通过密度测定,我们发现不同类型的岩石具有不同的密度,火山岩的密度相对较低,而变质岩的密度相对较高。

硬度测试显示,变质岩的硬度较高,而火山岩的硬度较低。

磁性测试结果表明,一些岩石样本具有一定的磁性,而其他岩石则没有。

颜色观察显示,不同类型的岩石具有不同的颜色和纹理。

2. 化学成分分析结果:通过化学分析,我们确定了岩石中的主要元素和化学成分。

火山岩中富含硅、铝、钙和镁等元素,而沉积岩中主要含有钙、碳和铁等元素。

变质岩则富含铝、钾和钠等元素。

这些结果揭示了不同类型岩石的成分差异和形成过程。

四、实验分析1. 岩石形成条件:通过实验结果我们可以得出结论,不同类型的岩石形成受到不同的条件和过程的影响。

火山岩是由火山喷发形成的,沉积岩是由沉积物堆积和压实形成的,而变质岩则是在高温高压下形成的。

2. 岩石的用途:岩石在人类社会中有着广泛的应用。

火山岩常用于建筑材料和道路铺设,沉积岩则常用于建筑和雕刻等领域,变质岩则可以作为宝石和装饰材料。

岩土力学实验报告

岩土力学实验报告

实验报告课程名称:工程岩土实验*名:**学号: **********学院:资源与环境工程学院专业:勘查技术与工程班级:勘技101班2013年07月14日实验一密度试验(环刀法)土的密度是指土的单位体积的质量,若用天然状态的土样测得的密度,称天然密度。

一般常用环刀法或蜡封法测定土的密度,两者的主要区别在于测得土的体积不同。

环刀法适用于较均一,可塑的粘性土。

蜡封法适用于土中含有粗粒,或者坚硬易碎难以用环刀切割的土,或者试样量少,只有小块形状不规则的土样使用。

对于饱和松散土,淤泥,饱和软土,不易取出原样的土,可用放射性同位素在现场测定其天然密度。

砂土,砾石,可在现场挖坑用灌砂法测定。

一、实验仪器环刀、切土刀、竹片、凡士林、玻璃板、电子天平二、实验原理用已知质量及容积的环刀,切取土样,使土体体积与环刀容积一致,这样环刀容积即为土体体积,称量后去掉环刀质量即得土的质量,通过计算得出土的密度。

三、实验目的测定原状土的密度四、实验步骤1测定环刀质量:将完好的环刀擦拭干净,在电子天平上测出环刀的质量,记下读数。

(环刀容积已给出为60cm³)2切取土样:在环刀内壁上涂上薄层凡士林,环刀刃口向下放在土样表面上,垂直向下轻压环刀,至土样高出环刀为止,用切土刀切掉环刀上端的高出环刀的土,使土面与环刀边缘齐平,再置于玻璃板上,削掉刃口一端的余土,使之与环刀刃口齐平。

若两面的土有少许剥落,可用切下的碎土轻轻补上。

3测定环刀和土样的总质量4计算土的密度五、注意事项1用环刀取土样时,必须严格按步骤操作2称量前应注意把天平调零,称环刀和土总质量时应把环刀外壁土擦干净试验记录试验一密度试验记录(环刀法)试验者:班级勘技101 组别姓名黄露日期2013年7月8日实验二测定土的含水率一.基本原理含水率是指土中水分质量与干土质量之比值。

湿土在温度为100~150摄氏度的长时间烘烤x下,土中水分完全被蒸发,土样减轻的质量与完全干燥后土样的质量之比值,即为湿土的含水率,以百分数表示。

岩体力学实验报告、指导书

岩体力学实验报告、指导书

岩体力学实验报告、指导书。

实验1 测定岩石的颗粒密度一、基本原理岩石的颗粒密度(ρ)是指岩石固体矿物颗粒部分的单位体积内的质量:ssm V ρ=(克/厘米3) 岩石的固体部分的质量(m s ),采用烘干岩石的粉碎试样,用精密天平测得,相应的固体体积(V s ),一般采用排开与试样同体积之液体的方法测得,通常用比重瓶法测得岩石固体颗料的体积。

在用比重瓶测定岩石固体颗料体积时,必须注意所排开的液体体积确能代表固体颗料的真实体积,试样中含有的气体,实验中必须把它排尽,否则影响测试精度,所用的液体一般为蒸馏水,并用煮沸法或抽气法排除岩石试样中的气体,若岩石中含有大量可溶盐类、有机质、粘粒时,则须用中性液体如煤油、汽油、酒精、甲苯和二甲苯等,此时必须用抽气法排除试样中的气体。

二、仪器设备1、 岩石粉碎设备: 粉碎机、瓷钵、玛瑙研钵和孔径为0.25mm 的筛;2、 比重瓶:容积为100ml 或50ml(图1-1);3、 分析天平:称量200克,感量0.001克;4、普通天平:称量500克,感量0.1克;5、真空抽气设备和煮沸设备;6、 恒温水槽;7、 温度计,量程0-50℃,精确至0.5℃; 8、 其它:烘箱、蒸馏水或中性液体、小漏斗、洗耳球等。

三、操作步骤1、试样制备取代表性岩样约100g ,粉碎成岩粉并全部通过0.25mm 筛孔。

粉碎时,若岩石不含有磁性矿物,采用高强度耐磨粉碎机,并用磁铁吸去铁屑;若含有磁性矿物,根据岩石的坚硬程度分别采用磁研钵或玛瑙研钵粉碎岩样。

2、烘干试样将制备好的试样与洗净的比重瓶一起置于烘箱中,使之在100~110℃温度下烘至恒重(一般连续烘12小时即可),取出后放于干燥器内冷却至室温备用。

4、称干试样质量(m s)用四分法取两份岩粉,每份岩粉质量约15g,将试样通过漏斗倾入已知质量的烘干的比重瓶内,然后在分析天平上称取比重瓶加试样的质量,减去比重瓶质量即得干试样的质量。

4、注水排气向装有试样的比重瓶内注入蒸馏水(如岩石为易溶盐岩类,需用中性液体),然后用煮沸法或真空抽气法排除气体。

岩石力学-实验报告

岩石力学-实验报告

岩石力学-实验报告岩石力学与工程实验报告一、实验目的1、熟悉运用岩石力学的phase软件;2、运用岩石力学的基本理论,来计算某地的地应力值。

二、实验软件1、岩石力学phase软件;2、autocad2006;3、matlab6.5软件;4、microsoftoffice2003软件。

三、实验方法与步骤1、选取九龙河溪古水电站地质构造带作为实验基础,并用运用autocad软件绘制将该地区的断层、节理等地质构造单元;2、在phase软件中导入已绘制各种边界(断裂边界、材料边界、boundry);3、进行网格划分;4、定义材料,并将所计算的模型设置正确的材料颜色;5、运用matlab软件进行数据处理和计算;5.1、已知理塘、雅江、呷巴、长河坝、乾宁的最大主应力及最小主应力,利用工程力学的力学计算方法,将已知应力点的σ1、σ3、最大主应力方向转换成σx、σy、τxy、τyx.可得出如表1所示的的实验数据:地名理塘雅江呷巴长河坝乾宁σx7.4025735.3528234.5533733.1198512.883026σy5.897427315.9671774085.1466269146.090149323.22697392 τxy1.960520.760290.044860.425860.56961x坐标-16.2352-8.73521.73937.3222-0.3815y坐标14.60414.60414.001413.072820.9622表格1:将σ1、σ3转化为σx、σy的数据表5.2、运用matlab软件编程,求出各个地区的ν、λ、α值令e=e;v=ν;l=λ;a=α;yanshi1的源程序:e=input('请输入e的值:');v=input('请输入v的值:');g=e/[2*(1+v)]l=e*v/[(1+v)*(1-2*v)]a=l+2*g对于⑤古生代到三叠纪的变质分布有:e=12500mpa,0.22运行matlab程序:yanshi1请输入e的值:12500请输入v的值:0.22g=5.1230e+003l=4.0252e+003a=1.4271e+004即求得理塘g=370.3704;l=864.1975;a=1.6049e+0035.3、在利用autocad的测量距离方法,得出理塘、雅江、呷巴、长河坝、乾宁的坐标,求得的数据如表2:地名e(mpa)μλgαx坐标理塘125000.224025.17565122.9508214271.08-121764雅江125000.224025.17565122.9508214271.08-65514呷巴125000.224025.17565122.9508214271.0813044.75长河坝125000.224025.17565122.9508214271.0854916.5乾宁125000.224025.17565122.9508214271.08-2861.25表格2:各个地区的x,y坐标5.4、建立matlab的矩阵模型,求出系数a1,a2,a3,a4,a5,b1,b2,b3,b4,b5matlab的矩阵模型如下:a=[α02*α*x0a*y0λ02*λ*yλ*xλ02*λ*x0λ*y0α02*α*yα*x0102*yx102*x0y];b=[σx;σy;τxy/g];y坐标10953010953010501198046157217a*x=b;即可得如下的系数矩阵:a=[14271,0,-3475388088,0,1563111392,0,4025.2,0,881760312,-49012445314271,0,-1869900588,0,1563111392,0,4025.2,0,881760312,-26370695314271,0,372324682,0,1498604846,0,4025.2,0,845376529.2,5250792914271,0,1567426743,0,1399214466,0,4025.2,0,789309518.4,22104989614271,0,-81667225,0,2243636672,0,4025.2,0,1265655712,-115173054025.2,0,-980248906,0,440880156,0,14271,0,3126205260,-17376940444025.2,0,-527413906,0,440880156,0,14271,0,3126205260,-9349502944025.2,0,105015858,0,422688265,0,14271,0,2997209691,1861623414025.2,0,442099792,0,394654759,0,14271,0,2798625024,7837133724025.2,0,-23034610,0,632827856,0,14271,0,4487273343,-408336120,1,0,219060,-121764,1,0,-243528,0,1095300,1,0,219060,-65514,1,0,-131028,0,1095300,1,0,210021,13044.8,1,0,26089.6,0,105010.50,1,0,196092,54916.5,1,0,109833,0,980460,1,0,314433,-2861.3,1,0,-5722.6,0,157216.5];b=[-5.89743;-5.96718;-5.14663;-6.09015;-3.22697;-7.4026;-5.3 528;-4.5534;-3.1199;-2.883;0.000382689;0.000148407;0.000008756;0.000083127;0.000111185];5.5、利用以上模型来求解,从中任意选取10组可求a1,a2,a3,a4,a5和b1,b2,b3,b4,b5的值分别如下:a1=-0.0007,a2=0,a3=-1e-10,a4=-1e-09,a5=3e-09,b1=0.00013,b2=-0.0003,b3=-2e-09,b4=6.5e-10,b5=1.7e-095.6、根据以上的系数a1,a2,a3,a4,a5,b1,b2,b3,b4,b5可将研究区域的不同坐标值找出,利用以下式子求出σx,σy,τxy 值:α*a1+2αx*a3+αy*a5+λ*b2+2λy*b4+λx*b5=σxλ*a1+2λx*a3+λy*a5+α*b2+2αy*b4+αx*b5=σyb1+2x*b3+y*b5+a2+2y*a4+x*a5=τxy/g求得的实验数据见表3:xσyyσxτxy-270030.1-30000026.1019082723.443972-3.3845051-248837-30 000026.0187855322.919628-3.1933399-236123.4-30000025.96892 11422.60508-3.0786621-196566.8-30000025.8137738721.6264-2.7 218553-184185.2-30000025.7652113321.320064-2.6101715-15396 5.8-30000025.6466860720.572399-2.3375878-123746.4-30000025. 5281608119.824733-2.0650041-93526.95-30000025.4096355519.077067-1.7924204-60145.15-30000025.278706918.25116-1.491311 5-26763.34-30000025.1477782617.425253-1.19020256618.4692-3 0000025.0168496116.599346-0.889093645416.512-30000024.864 6776515.639435-0.539129473948.703-30000024.7527699514.933 514-0.2817648104011.98-30000024.634857114.189711-0.0105895 134075.26-30000024.5169442513.4459090.26058577164138.53-3 0000024.399031412.7021060.53176105175764.95-30000024.3534 307912.4144540.63663307217176.63-30000024.1910077211.3898 781.01017268258588.32-30000024.028*******.3653021.3837122 9-300000267798.0381-0.9138556976.8671631-3.0855215-3000002 35596.07620.6249763837.8493492-3.1178096-300000203394.114 32.1638084638.8315352-3.1500977-300000158059.48854.330209 90210.214278-3.1955536-300000124366.99785.94026973911.241 926-3.2293362-30000090674.507127.55032957612.269575-3.2631 188-30000056982.016449.16038941313.297223-3.2969014-30000 042538.324659.85060873513.737767-3.3113838-30000010072.42 38211.4020536414.728004-3.3439365-300000-22393.47712.95349 85415.71824-3.3764892-300000-49054.759214.2275586916.53143 1-3.4032218-300000-75716.041315.5016188417.344622-3.429954 4-300000-113096.70117.2879248618.484762-3.4674351-300000-1 50477.36119.0742308819.624903-3.5049157-300000-187858.0212 0.860536920.765043-3.5423964-300000-225238.6822.6468429221.905184-3.579877-300000-262619.3424.4331489523.045324-3.617 3577-300000-30000026.2194549724.185465-3.6548383 表格3:不同坐标的应力值5.7、在phase中设定边界应力值导入所求的模型,即可得到所需的实验模型。

采矿0802岩石力学实验报告

采矿0802岩石力学实验报告

岩石力学实验报告班级:学号:姓名:日期:西安科技大学实验一 岩石单轴抗压强度的测定一、实验目的1、 掌握岩石力学性质的实验方法。

2、 熟悉试验机的操作技能及使用方法。

3、 对完整岩石强度分级和性能描述。

二、实验原理利用材料试验机对岩石试件进行单轴压缩,使岩石试件在单轴压力下达到破坏的极限强度,数值等于破坏时的最大压应力,其抗压强度等于破坏时的荷载与受力截面积之比。

即 10⨯=FPR Mpa 三、实验设备及工具1、 材料实验机-----30吨万能材料试验机2、 游标卡尺(精度0.02毫米) 四、岩石试件及数量标准试件采用直径5厘米的圆柱体,高径比为2,并且两端面平行(要求两端面不平行度小于0.01厘米),上下端直径偏差小于0.02厘米。

相同状态下同一种岩性试件(最好从同一块岩石上取下)的数量一般不少于3块,若测定结果偏离度大于20%级以上时应适当增补测试试件的数量,一保证测试结果。

五、实验方法及程序1、 对岩石试件进行编号,并对其颜色、颗粒、层理、节理、裂隙、风化程度、含水状态进行详细描述,并填入记录表内。

2、 量测试件尺寸,量测时应在试件高度的上中下三个部位分别量测两个相互正交的直径,取其算术平均值作为直径,精度0.1毫米。

试件高度测定精度1.0毫米。

3、 选择压力机度盘(根据岩石试件的岩性及试件的完整情况进行选择),并挂上相应的摆锤。

4、 启动压力机,将度盘指针调整到零,使其处于工作状态。

5、 将试件置于压力机承压板中心,调整球形坐使试件截面与压力机承压板平行,以便使试件上下受力均匀,必要时应设置防护网,以免试件压裂时崩出伤人。

6、 以每秒0.5~1Mpa 的速度加载直到破坏。

7、 记录破坏荷载以及加载过程中出现的现象,对破坏后的试件进行描述。

六、实验结果计算1、单个试件的单项抗压强度10⨯=FPR Mpa 式中:P---------------试件破坏荷载,KN ;F---------------试件初始截面积,cm 2;2、每组试件单向抗压强度算术平均值(取小数点后1位);11np i i R R MPa n ==∑式中:R i ---------------第i 个试件单项抗压强度,Mpan----------------每组试件的数量。

岩体力学实习报告

岩体力学实习报告

试验一 岩石点荷载强度试验一.试验目的岩体的点荷载试验是将岩石块体置于一对点接触的加荷装置上,岩石破坏主要是呈劈裂破坏的性质,破坏的机理是张破坏。

用来测定岩石的抗拉强度,又根据岩石的抗拉强度与抗压强度之间的内在联系,由点荷载试验结果换算出岩石的抗压强度。

二.试验原理试件在一对点荷载作用下发生破坏iao ,主要是由于加荷轴线上的拉应力引起的,其破坏机制为张破裂。

试验表明,不同形状的试件在点荷载作用下,其加荷轴附近的应力状态基本相同,这为采用不同形状的试件在点荷载作用下,其加荷轴附近的应力状态基本相同,这为采用不同形状及不规则试件进行点荷载试验提供了理论依据。

点荷载试验得出的基本力学指标是点荷载强度指数,其计算公式为:2es D pI =式中:P ——作用于试件破坏时的荷载值(KN );D e ——等效岩芯直径(mm ),对于采取的钻孔岩芯径向试验,D e 2==D 2(D ——岩芯直径),对于岩芯的轴向试验,方块体以及不规则岩块试验πAD e 42=(A=DW,D——试件上、下两加荷点间距离,W ——试件破裂面垂直于加荷轴的平均宽度)。

试验表明,同一种岩石当试件尺寸不同时,对点荷载强度会产生影响,因此试验方法标准中规定以D=50mm 时的点荷载强度为基准,当D 值不等于500mm 时,需对点荷载强度进行修正,其修正公式为: s s FI I =)50( Me D F ⎪⎭⎫⎝⎛=50式中:F ——尺寸修正系数;M ——修正指数,由同类岩石的经验值确定,1985年国际岩石力学协会(ISRM )建议m=0.45,近似取m=0.5。

由点载荷强度指数可进一步计算出岩石的单轴抗压强度(c σ)及抗拉强度(t σ)计算公式如下:75.0)50(821.22s c =σ )50(1s t I K =σ三.试验步骤(一)试件制备1.试样应取自于工程岩体,具有代表性。

可利用钻孔岩芯,或在基岩露头、勘探抗槽探硐、巷道中采取岩块。

岩石的拉伸实验报告

岩石的拉伸实验报告

岩石的拉伸实验报告岩石的拉伸实验报告引言:岩石是地球上最常见的材料之一,其力学性质对于地质学和工程学具有重要意义。

为了研究岩石的力学行为,许多科学家和工程师进行了大量的实验研究。

本报告旨在介绍岩石的拉伸实验以及实验结果的分析。

实验目的:本次实验的目的是探究岩石在受力下的拉伸行为,通过测量岩石的应力-应变关系和断裂特性,了解岩石的力学性质。

实验原理:拉伸实验是一种常见的力学实验方法,通过施加拉伸力来研究物体的应变和断裂行为。

在本次实验中,我们选取了一块岩石样本,使用拉伸试验机对其施加拉伸力,测量岩石样本的应变和应力。

实验步骤:1. 准备岩石样本:从地质学采集到的岩石样本中,选择一块具有代表性的样本,尺寸适中,表面平整。

2. 安装样本:将岩石样本放置在拉伸试验机的夹具上,确保样本的纵向与试验机的拉伸轴线平行。

3. 施加力:逐渐增加拉伸试验机的拉伸力,记录下每个增加力值时的岩石样本的应变和应力。

4. 测量数据:使用应变计和应变片等设备,测量岩石样本的应变和应力值,并记录下来。

5. 终止实验:当岩石样本达到破裂点或者实验结束时,停止施加拉伸力。

实验结果:通过实验测量,我们得到了岩石样本在受力下的应力-应变关系曲线。

从曲线可以看出,岩石样本在一定范围内,应变与应力呈线性关系,即服从胡克定律。

然而,当应力超过一定值时,岩石样本发生破裂,应变急剧增加,表现出非线性行为。

实验分析:根据实验结果,我们可以得出以下几点结论:1. 岩石样本的应力-应变关系曲线呈现出线性和非线性两个阶段。

线性阶段是由于岩石样本的弹性变形,而非线性阶段则是由于岩石样本的破裂和塑性变形引起的。

2. 岩石的强度是指岩石样本在受力下能够承受的最大应力值。

通过实验可以确定岩石样本的强度,这对于地质勘探和工程设计具有重要意义。

3. 岩石的断裂特性是指岩石样本在受力下发生破裂的方式和形态。

不同类型的岩石在受力下会表现出不同的断裂特性,这对于地质学家和工程师来说是非常重要的信息。

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岩石力学数值试验实验报告
姓名:张卫学号: 1008010094
班级:采矿102班指导教师:左宇军
同组人:张宇舒程辉
实验名称:不同均质度对岩石力学影响的数值拉伸实验
2013年5月10日
一、实验目的
1、通过对RFPA学习,知道RFPA基本使用方法;
2、了解RFPA模拟试验的条件和RFPA的基本功能。

3、了解不同均质度对岩石力学的影响。

二、实验原理
RFPA是一种基于有限元应力分析和统计损伤理论的材料破裂过程分析数值计算方法,是一个能够模拟材料渐进破裂直至失稳全过程的数值试验工具。

三、实验步骤
RFPA数值模型
试样尺寸: 100mm×50mm
基元数: 100×50
应力分析模式:平面应力
均质度: m=1.5, 2, 3, 5, 10
压拉比:λ=10
加载方式:直接拉伸
加载条件:位移控制加载
加载量:每步-0.0004mm
试验内容:①应力-应变全曲线
②强度;③破坏模式
试样基元力学性质参数表
操作步骤
第一步:启动 RFPA ,新建模型,选择文件名;建立存放的根目录。

如:D:\Program Files\RFPA2D_Basic ,点击“应用”按钮。

第二步划分网格,单击
图标,在弹出的窗口中设置模型的大
小,材料自发性等相关参数。

单击确定:
第二步:施加荷载,选择施加荷载→标准模式,设置相关参数,单击“确定”。

如图所示:
力学参数 参数值 弹性模量均值E/Mpa 60000 相变阀值均值σ0/Mpa 150 泊松比 μ 0.25 控制参数 参数值 摩擦角 30
o
压拉比λ 10 残余阀值系数 0.1 控制参数 参数值 最大拉应变系数 1.5
最大压应变系数 300
相变准则 修正的Coulomb
第三步:设置控制条件如图:
第四步:计算,单击开始计算,直至材料完全破坏。

如图所示:
第五步:重复以上步骤,分别计算不同均质度m=1.5,2,3,5,10时的实验结果。

实验结果分析
1 .当均值度m=1.5时
①应力/力-加载步曲线:
②强度
岩石的抗拉强度指标R t=P t/A
R t=3.2×107/π×252×10-2=1.63×106 kg/cm2
③破坏模式
由于应变较小,所以产生的破坏模式为“脆性破坏”。

2 .当均值度m=2时
①应力/力-加载步曲线:
②强度
岩石的抗拉强度指标
R t=3.8×107/π×252×10-2=1.94×106 kg/cm2
③破坏模式
由于应变较小,所以产生的破坏模式为“脆性破坏”。

3 .当均值度m=3时
①应力/力-加载步曲线:
②强度
岩石的抗拉强度指标
R t=5×107/π×252×10-2=2.58×106 kg/cm2
③破坏模式
由于应变较小,所以产生的破坏模式为“脆性破坏”。

4.当均值度m=5时
①应力/力-加载步曲线:
②强度
岩石的抗拉强度指标
R t=6.4×107/π×252×10-2=3.26×106 kg/cm2
③破坏模式
由于应变较小,所以产生的破坏模式为“脆性破坏”。

5 .当均值度m=10时
①应力/力-加载步曲线:
②强度
岩石的抗拉强度指标
R t=8.3×107/π×252×10-2=8.04×106 kg/cm2
③破坏模式
由于应变较小,所以产生的破坏模式为“脆性破坏”。

实验结论
1.根据本试验所得数据和整个试验过程的分析,岩石拉伸破坏模式综合起来有三个阶段的形式:微破裂随机发展阶段;微破裂非均匀发展阶段;微破裂局部化发展阶段。

2.根据对本试验结果的分析可得出不同均质度对岩石的破坏形式没有多大的区别,都集中体现为“脆性破坏”。

3.综合对本试验的分析可得出不同均质度对岩石的强度影响较大,均质度越大,体现为岩石越完整,从而强度越大,这一观点符合岩石力学的相关结论。

几点体会
1.通过老师的讲解及实际操作,在完成教学课时后有很大的收获。

岩石基本力学特性的实验研究,是岩石工程设计中的一项极为重要和基本的工作。

岩石的力学特性不仅是定量评价岩体分类的主要依据,它也是工程岩体稳定性分析和工程设计必不可少的基础参数。

2.目前有关岩石破裂与失稳过程的研究,仍然主要依赖于现场观测和实验物理实验。

现场观测对工程而言是非常必要的,但由于这种方法受到现场条件、人力、物力和人力的限制,很难在教学中得到充
分利用;物理实验虽直观,但有关岩石破裂过程现象的复杂性,以及实验室观测手段、经费等条件限制,通常的岩石力学教学很难通过大量的物理实验向学生直观演示各种岩石变形、破坏的复杂现象。

因此,数值试验方法可能补充常规的实验教学,达到岩石力学辅导学习的目的。

3.利用计算机RFPA软件对岩石的变形与破裂过程进行数值试验,不仅具有通过性强、方便灵活、具有可重复性等特点,而且可以通过数值实验得到许多在常规实验室中观测不到的重要信息,特别适合复杂系统的描述,同时强大存储器件能够记录下计算对象每一个构成基元在任何时间内的信息,可以根据不同需要整理这些数据,并以图形、报表、和文字的形式反映出来,以满足理论分析、工程设计等需要。

因此,运用数值计算方法研究岩石的力学问题具有广泛的发展前景。

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