岩石全应力应变曲线论文
煤系沉积岩应力-应变与应变-渗透率特征
煤系沉积岩应力-应变与应变-渗透率特征季小凯;郭建斌;邢同菊;谭希鹏【摘要】The characteristics of permeability of the sandstone of coal seam3 roof and red bed threatening the mining activities were analyzed by spot sampling and laboratory experiments on rock samples of No.3 Jining coal mine. The test results indicated that permeability of medium-coarse sandstone is the biggest, but that of mudstone is the smallest; Stress has great influence on the permeability in different ways which include closure in the normal direction and dilatancy effect of joints, stress dilatancy changes the permeability of rock significantly; strain-permeability curve of rocks displays lag of permeability peak value. The rock permeability changes acutely and unpredictably at phase of elastic-plasticity, however, there is a good agreement between permeability and volumetric strain. By summarizing and analyzing the experimentation results, permeability variation can be divided into 5 stages: stage of consolidation and closureof microfissures, stage of random expansion of microfissures, stage of propagation and cutthrough of fissures, stage of diastrophsm and sufficient development of fissures, and stage of secondary closure of fissures.%通过对济宁三号煤矿岩样进行现场采取和室内试验分析，探究对开采有威胁的3煤层顶板砂岩和红层的渗透率特征。
关于岩石的变形研究报告
关于岩石的变形研究报告学院：工学院班级：08级资源勘查班姓名：张富云时间：2010年10月20日关于岩石的变形研究报告岩石在外力或其他物理因素（如温度、湿度）作用下发生形状或体积的变化。
不仅小的岩块，就是整个地壳岩体在力的作用下也会不断变形，地壳目前的蠕变速率一般为10-16／秒，西藏高原和喜马拉雅山以每年几厘米的速率上升。
地壳变形急剧的地方会产生断层、褶皱等。
工程岩体往往因为变形过大，导致失稳。
因此岩石变形特性是岩石力学研究的重要内容之一。
研究的重点是岩石的应力－应变－时间关系。
中国学者在岩石变形，尤其是岩石流变研究方面起步较早，占有重要地位。
（一）弹性变形岩石受外力作用发生变形，当外力取消后，又完全恢复到变形前的状态，这种变形称为弹性变形，岩石的这种力学性质叫弹性。
图3-28是低碳钢拉伸变形的应力—应变曲线。
当超过B点时，即使去掉作用的外力物体也不会再完全恢复到变形前的状态。
所以，B点的应力值称为弹性极限对，OB称为弹性变形阶段。
在弹性变形阶段中OA段呈直线，说明应力和应变ε成正比，符合虎克定律。
AB段是一条曲线，说明应力和应变不呈正比，但当外力去掉后，物体仍能完全恢复到变形前的状态，故仍将其划归弹性变形阶段。
（二）塑性变形当外力继续增加，变形继续增强，以致当应力超过岩石的弹性极限时，此时如将外力去掉，变形后的岩石不能完全恢复原来的形状，这种变形称塑性变形，即发生了剩余变形或永久变形。
如图3-28中从B点开始，试件进入塑性变形阶段，过B点后，曲线显著弯曲，当达到C点时，曲线就变成水平，这就意味着在没有增加载荷的情况下，变形却显著增加，此时岩石的抵抗变形的能力很弱，这种现象称为屈服或塑性流变，C点为屈服点，对应此点的应力值称屈服极限。
过C点后应力缓慢增加，一直到E点，应力值增加到最大值。
当变形达到塑性变形最后阶段DE内的任意点G时，随即停止加力，并且逐渐减力，则在减力过程中的减力与变形遵循着直线（GM）关系。
岩石典型应力应变曲线
岩石典型应力应变曲线一、引言岩石应力应变曲线是岩石力学研究的重要内容之一，它描述了岩石在受力作用下的变形行为和破坏规律。
通过对岩石应力应变曲线的分析，可以深入了解岩石的物理性质、力学性能和破坏机理，为工程实践中岩石的利用、防护和加固提供重要的理论依据。
本文将对岩石典型应力应变曲线的特征、影响因素和应用进行阐述。
二、岩石应力应变曲线的基本特征岩石应力应变曲线通常可以分为四个阶段：压密阶段、线弹性阶段、非弹性阶段和破坏阶段。
.压密阶段（OA段）在压密阶段，试件稍微向上弯曲，这是由于岩石中初始的微裂隙受压闭合。
在这个阶段，试件的体积略有增加，应力与应变呈线性关系。
.线弹性阶段（AB段）在线弹性阶段，曲线近似于直线，应力与应变呈线性关系。
这说明岩石的变形是可逆的，并且不产生能量损耗。
线弹性阶段的应力范围是岩石能够承受的最大应力范围。
.非弹性阶段（BC段）在非弹性阶段，曲线向下弯曲，这是由于在平行于荷载方向开始逐渐生成新的微裂隙以及裂隙的不稳定。
在这个阶段，岩石的变形是不可逆的，并且会产生能量损耗。
非弹性阶段的应力范围是岩石从弹性转变为非弹性的区域。
.破坏阶段（CD段）在破坏阶段，曲线达到最大强度点C，这是岩石破坏的标志。
在C点，岩石达到其承受的最大强度，应力达到饱和状态。
此后，曲线开始向下弯曲，岩石开始出现破裂现象。
三、岩石应力应变曲线的影响因素岩石应力应变曲线的形状和特征受到多种因素的影响，主要包括岩石的类型、成分、结构、温度、湿度以及应变速率等。
.岩石类型和成分不同类型的岩石具有不同的力学性质和应力应变曲线。
例如，硬质岩石如花岗岩和石灰岩的应力应变曲线相对较为陡峭，而软质岩石如页岩和粘土的应力应变曲线则相对较为平缓。
此外，岩石的成分也会影响其力学性质和应力应变曲线。
例如，含有粘土矿物较多的岩石通常具有较低的强度和较高的塑性变形能力。
.岩石结构和构造岩石的结构和构造对其力学性质和应力应变曲线具有重要影响。
岩石蠕变的应力_应变比分析
3 收稿日期 : 2006 - 08 - 23;收到修改稿日期 : 2006 - 10 - 23. 第一作者简介 :孙强 (1981 - ) ,男 ,硕士 ,主要从事岩土工程 ,工程地质方面的研究工作. Email: sunqiang04@126. com
15 (1) 孙强等 :岩石蠕变的应力 - 应变比分析
E ( ti ) ,然后由求得所对应得时间 。 这种分析方法需要较多的试验次数和试验试
样 ,针对在试验时间和试验设备上的困难 ,可以通过 分级荷载试验的方法实现 。
由图 9可以看出随着时间的延续等时模量值在 降低 ,图像呈双曲线形 ,与理论预测一致 。在隧道开 挖支护中 ,往往存在允许形变值 ,在这种情况下 ,就 可以根据图 9查出不同时刻的等时模量 ,由此便可 得到不同时刻下由蠕变造而作用在衬砌支护上的 力。
) )
τ( = τ(
t1 t2
) )
=C
(4)
Et ( t1 ) Et ( t2 )
=
ω′(ε)τ( ω′(ε)τ(
t1 t2
) )
=
τ( τ(
t1 t2
) )
=C
(5)
式中 , Es 为割线模量 , Et 为切线模量 ,ω′是 ω对 ε的
导数 。选择等时杨氏模量 E ( t1 ) ,则可使得应力无量
70
Jou rna l of Eng ineering Geology 工程地质学报 2007
在应力 - 应变比曲线分析法中把应力 σ表示为 应变ε和时间 t的函数 ,借助于相似法把所得结果推 广到试验所涉及的整个时间范围内 。在这种情况下 所求解的可靠性和准确度取决于被选用的参考应力 水平所包含的近似性 。借助模型有助于对岩石蠕变 本质的研究 ,但岩石性质的复杂性以及所复杂的赋 存环境使得蠕变模型的适用范围十分有限 。岩石蠕 变现象的本构描述十分复杂 、至今没有成熟的理论 。 这种情况下用应力 - 应变比曲线来解决岩石蠕变的 问题就具有现实意义 。
岩石抗压强度应力应变曲线分段
岩石抗压强度应力应变曲线分段岩石抗压强度应力应变曲线分段一、引言岩石抗压强度是指岩石在受到外部压力作用时所能承受的最大压力，通常用抗压强度指标来衡量。
而岩石在承受外部压力时，其应力应变曲线往往呈现出分段特点，这一特点对于岩石力学性质的研究具有重要意义。
本文将就岩石抗压强度应力应变曲线分段这一主题进行深入探讨，希望能够为读者带来深刻的理解。
二、岩石抗压强度应力应变曲线分析1. 临界点特征在岩石受到外部压力作用时，其应力应变曲线通常呈现出明显的临界点特征。
这一特征表现为曲线在一定范围内呈现出线性增长，然后在临界点附近发生突变，最终呈现出非线性增长的特点。
临界点的出现，往往对应着岩石抗压强度的达到和破坏过程的开始，具有重要的指示意义。
2. 应力应变曲线分段岩石在受力过程中，其应力应变曲线往往表现出明显的分段特点。
通常可以将其分为弹性变形阶段、屈服阶段和破坏阶段。
在弹性变形阶段，岩石的变形服从胡克定律，应力与应变呈线性关系；而在屈服阶段，曲线呈现出非线性增长，岩石开始发生塑性变形；最终在破坏阶段，曲线急剧上升，岩石达到破坏状态。
这种分段特点对于岩石受力过程的理解具有重要意义。
3. 理论模型分析针对岩石抗压强度应力应变曲线分段特点，学者们提出了各种理论模型进行解释。
其中，常见的有弹塑性理论模型、损伤力学模型等。
这些模型试图从微观角度对岩石受力过程进行解释，对于深入理解岩石抗压强度的形成机制具有一定的指导意义。
三、总结与展望通过对岩石抗压强度应力应变曲线分段特点的分析，我们可以看到这一特点对于岩石力学性质的研究具有重要的指导意义。
未来，我们可以进一步深入研究岩石受力过程中的微观机制，探索更加精确的理论模型，为岩石工程实践提供更为可靠的依据。
对于岩石工程领域的发展，也具有重要的现实意义。
个人观点与理解岩石抗压强度应力应变曲线分段特点是岩石力学性质的重要表现形式，其研究对于岩石工程领域具有重要的指导意义。
我个人认为，通过深入研究岩石受力过程的微观机制，我们可以更加深入地理解这一特点的成因，为岩石工程实践提供更为可靠的理论基础。
岩石的全应力应变曲线
岩石的全应力应变曲线岩石是地球的主要构成部分之一，具有独特的物理性质。
岩石在受到外部力的作用下会发生变形，这种变形可以通过岩石的全应力应变曲线来描述。
全应力应变曲线是岩石在不同应力条件下的应变变化图。
它描述了岩石在受到不同大小的应力作用时的应变反应。
通常，全应力应变曲线可以分为三个阶段：线弹性阶段、弹塑性阶段和破裂阶段。
在线弹性阶段，岩石受到应力作用时，其应变呈线性关系，即应力与应变成正比。
这意味着岩石会产生弹性变形，且在去除应力后可以恢复到原始状态。
这个阶段也被称为背斜阶段，因为岩石在这个阶段的变形呈现出背斜形状。
接下来是弹塑性阶段，岩石在这个阶段会发生塑性变形。
在这个阶段，岩石的应变仍然与应力成正比，但是应变的增加速度开始缓慢。
这是因为岩石中的微裂隙开始发生扩张和形变，导致岩石的强度降低。
在这个阶段，岩石的应力增加会导致应变的增长，但增长速率逐渐减慢。
最后是破裂阶段，当岩石受到超过其强度极限的应力时，会发生破裂。
在这个阶段，岩石的应变会迅速增加，伴随着应力的释放。
这导致岩石的断裂和破碎，形成裂缝和断层。
岩石的全应力应变曲线对于理解地壳运动、岩石工程和地震研究具有重要意义。
通过研究岩石的强度和变形特性，科学家可以预测地震的发生概率和破坏程度，为地震灾害防范提供依据。
此外，对于岩石工程来说，了解岩石的强度和稳定性对于选择合适的建筑材料和设计结构也是至关重要的。
综上所述，岩石的全应力应变曲线是描述岩石在受到应力作用时的变形特性的重要工具。
它对于地震研究和岩石工程具有重要意义，为我们理解地壳运动和设计稳定的建筑结构提供了重要的参考依据。
岩石力学的破坏形式和全应力应变曲线应用问题
岩石力学的破坏形式和全应力应变曲线应用问题岩土工程：李兴洋：路世豹中文摘要:岩石和土一样，也是由固体、液体和气体组成的。
它的物理性质是指在岩石中三相组分的相对含量不同所表现的物理状态。
与工程相关密切的基本物理性质有密度和空隙性。
它的破坏形式有哪些，岩石的全应力应变曲线的特殊性，外文摘要: Rock and soil is same, also be a solid, liquid and gas composition. It refers to the physical properties of rocksthree-phase components in the relative content of different display that physical state. And engineering related closely the basic physical properties have density and gap sex. It's damage forms, what are all of rocks stress-strain curve of the special and application problems.关键词：掩饰的破坏、全应力应变曲线目录:一、岩石（体）的基本物理性质。
二、岩石的破坏形式。
三、什么是全应力应变曲线？为什么普通材料试验机得不出全应力应变曲线？四、关于全应力应变曲线的预测作用。
引言：岩石试验是岩石力学的基础，是研究岩石力学与工程的重要手段之一。
在我国，随着试验设备和手段的提高，岩石力学的试验水平有了较大的发展。
特别是常规的岩石力学试验发展很快，如单轴拉伸压缩试验、三轴压缩试验、岩体抗剪试验、岩石流变试验、断裂试验等。
近年来，随着大批重大岩石工程建设的需要，对岩石力学特性试验提出了更高的要求，进行了若干非常规的岩石力学特性试验研究。
阐述岩石的应力应变全过程曲线
阐述岩石的应力应变全过程曲线应力-应变全过程曲线是研究岩石力学特性的重要指标之一。
它可以描述岩石在不同应力作用下的应变变化规律，揭示岩石的变形、破裂和失稳等行为。
岩石的应力-应变全过程曲线通常包括弹性阶段、屈服阶段、塑性阶段和破坏阶段。
首先是岩石的弹性阶段。
在这个阶段，岩石在外力作用下发生应变，但在去除外力后，能够完全恢复到初始状态，没有残余应变。
这是因为岩石在弹性阶段内，岩石的分子、原子间只发生了位置的微小位移，没有发生断裂或滑动。
岩石的弹性本性可以用胡克定律来描述，即应力与应变之间存在线性关系。
胡克定律表达为σ = Eε，其中σ为应力，E为弹性模量，ε为应变。
弹性模量是岩石抵抗变形的能力的物理量，它反映了岩石的刚性。
在这个阶段，应力-应变曲线呈现出线性关系，岩石的应力呈现出线性递增的趋势。
随着应力的增加，岩石进入屈服阶段。
在这个阶段，岩石开始发生塑性变形，即应力作用下，岩石发生了不可逆的应变。
当外力减小或去除时，岩石会有残余应变。
在这个阶段，应力-应变曲线的斜率减小，表明岩石的刚性有所降低。
接下来是岩石的塑性阶段。
在这个阶段，岩石的应力继续增加，而应变较为显著。
岩石逐渐失去了弹性，产生了更大的变形。
在这个阶段，岩石的应力-应变曲线呈现出韧性变形的特点，应力增加速率逐渐降低。
最后是岩石的破坏阶段。
当岩石的应力继续增加到一定程度时，岩石无法再承受外力的作用而发生破裂。
在这个阶段，岩石的破裂韧性降低，应力-应变曲线呈现出明显的下降趋势。
岩石的破坏通常伴随着岩石断裂带的形成，断裂带中存在裂纹和剪切面。
岩石的应力-应变全过程曲线对岩石力学性质的研究具有重要的意义。
它可以用来评价岩石的强度、变形能力以及抗破裂能力。
通过分析和比较不同岩石的应力-应变全过程曲线，可以对岩石的力学性质进行定量描述和比较，为地质工程设计和岩石工程地质问题的解决提供依据。
此外，岩石的应力-应变全过程曲线还可以用于岩石的动态力学特性研究，例如岩石的动态强度和岩石的动态断裂特性。
煤层底板岩石全应力-应变渗透性试验
Ｚ Ｏ Ｌａ一 ｏ ，１ Ｘ ， ｉ，Ｉ ｉ ｅｇ 。 Ｕ Ｇ ＨＡ ｉ１ａ Ｙ Ｊ ｕｌ ＬＵ Ｑ． ｎ Ｈ ｅ Ｊｔ ｅ ｍ （ ．Ｘｎｌ ｚｕ ｎ ｎ ， ａｚｏ ｎ ｇ ＧｏｐＣ ｍ ａｙ， ａｚｏ ７ １２ ｈｎ ２ ｃｏｌｆ １ ｉ ｏ ｈ ａｇＭｉ Ｙ ｎ ｕＭ ｉ ｒｕ ｏ ｐ ｎ Ｙ ｎ ｕ２ ２０ －Ｃ ｉ ｇｎ ｇ ｅ ｈ ｉ ｎ ｈ ａ； ．Ｓｈｏ ｏ Ｒ ｓ ｒ ｓａｄ ｅ ｕｃ ｎ ｏ ｅ Ｓｉ ｃ ， ｉ ｎｖ ｓｙｏ ｉ ｎ ｇａ ｅｈｏ ｇ － ｕｈｕ２ １０ ＩＣ ｉ ｃ ｎｅ Ｃ ｎ Ｕ ｉ ｒｔ ｆＭ ｉ ｎ Ｔｃｎ ｌ ｙ Ｘ ｚｏ ２ ０ ８ ｎ ｅ ｈ ａ ｅｉ ｎ ｄ ｏ ｈ ａ）
２ 渗 透试验 原理
本次 试验 利 用美 国 Ｍ Ｓ公 司 ８５ ０ 电液 伺 Ｔ １ ．２型 服 岩石力 学试 验系统 ， 采用 瞬 态渗透 法 ， 拟矿 井开 模 采过 程 中的岩 石在 全应力一 应 变过程 中的渗透 系数 的变 化情况 。ＭＴ８５０ 电液伺 服 岩石 力学试 验 Ｓ １．２型
新的不均匀、 向异性的渗透 系数场。这种与应变 各
有关 的渗 透系 数场对 评价煤 炭 回采过 程 中顶底 板水
岩石的渗透性不仅对于承压水体上采煤极其重 要 ， 且在岩 土工 程 、 利 水 电 、 油 开 采 等领 域 都 而 水 石 具有重要的意义。多年来 ， 国内外许 多学者 和工程 技术人员致力于岩石和岩体渗透规律 的研究 ， 取得 了较丰 富的试 验 与理 论 研 究 成果 和工 程 经 验 ， 预 对 防岩体突水起到了重要 的指导作用ｎ４ ］ Ｉ。 渗透性的定义是给定面积内液体在压力梯度驱 动下 流 过孑隙介 质 的度 量 ， 岩 石 本 身 所 固有 的性 Ｌ 是 质， 渗透率 ｋ 可以用达西定律（ ａ ｙＳａ ） Ｄ ｒ ’ ｌ 来表示 ： ｃ ｗ
岩石 应力-应变曲线
岩石应力应变曲线标题：岩石应力应变曲线：理论分析与实验观察一、引言岩石应力应变曲线是岩石力学研究的重要部分，描绘了岩石在受力作用下的变形行为。
这种曲线可以提供关于岩石强度、韧性、破裂机制以及材料失效的重要信息。
本文将探讨岩石应力应变曲线的理论分析和实验观察。
二、理论分析在理论分析方面，岩石应力应变曲线通常被描述为弹性、塑性和破裂三个阶段。
在弹性阶段，岩石的形变与施加的外力成正比，且形变可以完全恢复。
然而，当外力超过岩石的弹性极限时，岩石进入塑性阶段，这一阶段的形变是不可逆的。
当外力继续增加并达到岩石的破裂强度时，岩石会发生破裂。
三、实验观察实验观察是理解岩石应力应变曲线的重要手段。
通过在实验室中模拟不同的环境条件，如温度、压力等，研究人员可以观察到岩石在不同条件下的变形行为。
实验结果通常与理论预测相符，但也可能揭示出一些特殊现象，如应力和应变的不均匀性、裂纹的萌生和扩展等。
四、难点与关键环节在实验和理论研究中，有几个难点和关键环节需要注意。
首先，应力和应变的不均匀性可能影响实验结果的可重复性。
其次，实验条件如温度和压力的变化可能会影响岩石的力学性质。
最后，理论模型需要考虑到材料的非线性性质和裂纹扩展的可能性。
五、现代技术的应用现代技术如数值模拟和计算机辅助实验为研究岩石应力应变曲线提供了新的工具。
数值模拟可以模拟复杂的实验条件和边界条件，提供更深入的理解。
计算机辅助实验则可以通过实时监测岩石的形变和破裂过程，提供更准确的实验数据。
六、结论岩石应力应变曲线是岩石力学研究的重要部分，它描绘了岩石在受力作用下的变形行为。
通过理论分析和实验观察，我们可以了解岩石的力学性质和破裂机制。
现代技术的应用进一步提高了我们对这一领域的理解。
然而，仍需更多的研究来深入理解岩石的复杂行为，包括应力和应变的不均匀性、环境因素的影响以及材料的非线性性质等。
岩石三轴压缩任意围压下应力-应变曲线的预测方法研究
岩石三轴压缩任意围压下应力-应变曲线的预测方法研究岩石的力学性质是岩石工程设计中非常重要的参数之一，而岩石的应力-应变曲线可以反映岩石在受到外部作用力时的变形性能。
岩石三轴压缩实验是研究岩石应力-应变关系的常用实验方法之一、在该实验中，岩石试样受到垂直于试样轴向的围压，同时在垂直于轴向的两个方向上施加水平应力。
这样便可以获得岩石三个主应力方向上的应力-应变曲线，进而得到岩石的本构关系。
然而，进行实际岩石三轴压缩试验需要耗费大量的时间和资金，因此，发展一种预测岩石三轴压缩任意围压下应力-应变曲线的方法显得尤为重要。
目前，岩石力学研究中常用的预测岩石三轴压缩应力-应变曲线的方法主要有以下几种：1.细观组织预测方法：这种方法通过对岩石内部细观结构的分析和岩石成分的特性来预测其力学行为。
研究人员通过岩石的微观结构、矿物成分及其排列方式等因素来预测岩石的强度和变形行为。
2. 本构模型方法：本构模型是描述物质变形性能的数学模型，可以通过对实验数据的拟合来得到岩石的应力-应变关系。
常见的本构模型有Mohr-Coulomb模型、Drucker-Prager模型、Hoek-Brown模型等。
通过与实验结果的对比，可以选择适合岩石材料的本构模型。
3.数值模拟方法：使用数值方法进行岩石力学研究是近年来的发展趋势之一、数值模拟方法通过建立岩石的离散模型，将岩石划分为若干个小单元，然后根据材料力学原理和本构关系，通过求解有限元方程来计算岩石的应力-应变状态。
这种方法可以得到较为精确的岩石力学参数和应力-应变曲线。
4.统计学方法：统计学方法通过对大量试验数据的统计分析，建立岩石的力学行为模型。
通过分析不同围压和应变速率下的试验数据，将其拟合为一个函数表达式。
然后，利用拟合出的函数来预测不同围压下的应力-应变关系。
从以上几种方法来看，细观组织预测方法、本构模型方法、数值模拟方法和统计学方法是研究岩石三轴压缩应力-应变曲线的常用方法。
岩石应力_应变过程中渗透率变化分析
图3
Fig. 3
岩样本构曲线与相应应变 -渗透率耦合曲线
The curves of stress-strain and coupling of strain-permeability
a— —岩石应力 -应变曲线； b— —岩石渗透率 -应变关系曲线
式中 k min 为渗透率最小值时对应的应变值，其将 渗透率-应变关系曲线分为两部分，上边 ( 0 ≤ ≤ k min )近似与岩石体积压缩过程相对应， 下
目前，岩体的水力学性能成为岩石力学研究的 一个重要内容，这是因为地下水对工程的安全和正 常运行起着至关重要的影响，例如坝基础、地下洞 室、岩石边坡、核废料储存等工程中，地下水在岩 体中的运移规律受到了高度重视。渗透率是反映水 在岩体介质中运移能力的重要参数。对于岩体介质 来说，渗透率会随着研究尺度的不同而有所变化， 例如对于岩体来说，其渗透性能主要受岩体结构控
Analysis of permeability variation during the stress-strain process of rocks
SUN Qiang1,2,3, ZHU Shuyun1, ZHANG Rui1,JIANG Chunlu1, QIAN Haitao4
(1. School of Resources and Geoscience, China university of Ming and Technology, Xuzhou 221116, China; 2. State Key Laboratory for Geomechanics and Deep Underground Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China; 3. Key Laboratory of Engineering Geomechanics, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China; 4. Institute of Crustal Dynamics, China Earthquake Administration, Beijing 100085, China) Abstract: Considering the relation between permeability-strain curve and rock failure process, the relationship among permeability, strain and stress of rock is analyzed based on the permeability-strain curve and permeability-stress curve under complete stress-strain path. It is proposed that rock system gets its instability condition, when stress reaches the critical value. The experimental results verify the reasonableness of the analysis. The results show that the lowest rock permeability corresponds to the rock expansion point. The stress-strain path can be divided to three stages, which are compaction stage, expansion stage of pre-peak and post-peak stage. It is proposed that the change of rock permeability is caused by the interaction of the smaller micro-scale level burst, which resulted in the formation of permeable channel. Key words: rock mechanics; permeability; constitutive model; permeability-stress behavior
岩石应力敏感曲线机制分析
文章编号:1000-2634(2008)01-0170-03岩石应力敏感曲线机制分析*李传亮1,叶明泉2(1./油气藏地质及开发工程0国家重点实验室#西南石油大学,四川成都610500;2.中国石油塔里木油田分公司哈得作业区,新疆库尔勒841000)摘要:根据固体力学的有关知识,研究了岩石应力敏感曲线测试过程中的机理问题。
岩芯应力敏感曲线测试时因封套的塑性变形,使得加载曲线与卸载曲线产生了较大的差异,也夸大了岩石的应力敏感程度。
实际上,应力敏感测试时,岩芯只产生弹性变形,而不产生塑性变形。
加载时封套有塑性变形,卸载时封套和岩芯都无塑性变形。
卸载曲线的应力敏感程度,包含了封套的弹性变形部分。
扣除封套的变形因素,岩石自身的应力敏感程度极其微弱。
关键词:油藏;渗透率;应力敏感;加载;卸载;岩芯分析中图分类号:TE135文献标识码:A油藏岩石通常受外应力(外压,R)和内应力(内压,p)的共同作用(图1)。
当内、外应力发生变化时,渗透率也随之变化,岩石的这种性质称作应力敏感性。
室内实测的岩石应力敏感曲线,一般是在内压为常压、不断改变外压的情况下完成的。
测试过程首先沿着不断增大外压的方式进行(加载),然后再沿着不断降低外压的方式进行(卸载)。
测试结果如图2所示。
加载与卸载曲线为何不同?加载曲线为何先陡后缓?测试中到底发生了什么?1弹性与塑性变形任何物体受到应力的作用都会产生变形响应,变形程度用应变来衡量。
物体的应力-应变曲线一般如图3所示。
图3物体应力-应变曲线在应力小于弹性极限应力R e时,物体产生的变形在应力卸除后是可以完全恢复的,此即所谓的弹性变形。
弹性变形阶段的应力-应变关系满足H ooke定律[1]R=E E(1)在应力高于弹性极限应力R e时,物体产生的变形在应力卸除后不能完全恢复,只能部分恢复。
不能恢复的部分就是所谓的塑性变形,能够恢复的部分第30卷第1期西南石油大学学报(自然科学版)V o.l30N o.1 2008年2月Journa l o f South w est P etroleu m U n i versity(Sc i ence&T echno logy Editi on)Feb.2008*收稿日期:2007-04-28作者简介:李传亮(1962-),男(汉族),山东嘉祥人,教授,博士,主要从事油藏工程的教学与科研工作。
岩石应力–应变滞后现象的定量研究
应力-应变滞后现象是岩石在受到外力作用时，岩石应力和应变产生延迟弛豫现象，即应力滞后应变的特殊变化规律的现象，在岩石力学研究中非常重要。
定义滞后现象，应力滞后应变的定量表述为：岩石受外力作用时，其应力和应变之间存在滞后关系，即应力与单位应变之间存在一定的滞后时间，其最简单的表示形式为：应力和应变之间的相对大小可以用TB表示，其具体物理意义为：外力作用某一时刻（T0）引起应力升高，岩石应变变化（T）滞后了一定时间Tb，在非线性岩石力学方面，应力滞后应变的表达式可以简化为：tb=t-t0，即滞后时间为作用外力时刻和岩石应变变化的时刻，即滞后时间Tb可准确表示延迟弛豫的现象。
力学表征的滞后现象可以归结为三个因素：岩石的粉化，岩石的显微结构变形及应力的传播，而岩石应力滞后应变的研究是以上三个表征因素紧密关联和形成一个完整体系的研究。
实验研究表明，岩石在微观尺度上滞后豪受外力作用是由于岩石体内定位元素分层不均匀积累而引起的，岩石受外力作用时，定位元素会因枅流弯曲而变形，因此B在滞后应力滞后应变的研究中，不仅要考虑岩石的微观结构特性，还要研究定位元素对粗粒颗粒的影响，以保证应力滞后应变的定量研究。
岩石应力滞后应变现象的研究是岩石力学研究的重点，借助理论和实验研究，科学家可以准确描述延迟弛豫现象，帮助工程师确定过变形程度的岩层，从而提高岩石力学的理解能力，提高工程的安全技术水平。
参考文献1. 周斌, 杨鹏, 余淑君. 岩石力学中滞后现象的研究[J]. 深空冶金, 2010(3): 5-9.2. 吴威, 郭太英, 雒元凯. 滞后现象的定量研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2006,25(4): 539-545.3. 罗拉·。
岩石全应力!应变过程渗透性试验研究
第 #( 卷 #%%" 年
7&+)(%4)： =% .*>)* ,. $%()+,$1&,) ,#) ?)#&($.* ./ ;)*@)&?$5$,- ./ *.4A+ &5.%1 4.@;5),) +,*)++ ! +,*&$% ;&,#，& +)*$)+ ./ 5&?.*&,.*- ,)+,+ /.* ?.,# #&*> &%> +./, *.4A+ 7%>)* >$//)*)%, 4.%/$%$%1 ;*)++7*)， ;.*) ;*)++7*) &%> +));&1) ;*)++7*) #&() ?))% ;)*/.*@)>! 3#) ,)+, *)+75,+ +#.B ,#&, ,#) ;)*@)C &?$5$,- ./ #&*> *.4A+ $+ .?($.7+5- >$//)*)%, /*.@ ,#&, ./ +./, *.4A+ %., .%5- $% ;)*@)&?$5$,- ! +,*&$% ?)#&($.* ?7, &5+. $% (&57) ./ 4.)//$4$)%, ./ ;)*C @)&?$5$,-! ".@;&*$%1 ,#) +,*)++ ! +,*&$% ?)#&($.* B$,# ,#) ;)*@)&?$5$,- ! +,*&$% ?)#&($.* >7*$%1 ,#) 4.@;5),) >)/.*@&,$.% ;*.4)++ ./ ,#) *.4A .?C ,&$%)> /*.@ ,)+,+，,#$+ ;&;)* &%&5-+)+ ,#) ?&+$4 @)4#&%$+@ 4&7+$%1 >$//)*)%4) $% ;)*@)&?$5$,- ?)#&($.* ?),B))% #&*> *.4A &%> +./, *.4A，&%> *)()&5+ ,#&, ;)*@)&?$5$,- ?)#&($.* >);)%>+ @&$%5- .% ,#) /*&4,7*) /.*@ &%> 4#&*&4,)* ./ *.4A! 8#* 9’(-+： 5&?.*&,.*- ,)+,； *.4A； 4.@;5),) +,*)++ ! +,*&$% ;&,#； ;)*@)&?$5$,- ! +,*&$% ?)#&($.*
岩石单轴试验全程应力应变曲线讨论
岩石单轴试验全程应力应变曲线讨论距.物婶,茸斓州,勰睨爻第17卷第l捐岩石力学与工程170):1口1～1061998年2月Chine~JournalofRock塑竺::!竺岩石单轴试验全程应力应变曲线讨论圭望兰塞置—月早生钱七虎是工程学院结构爆炸试验研究中心南京210007)-’’币蝻丁乩,岩石单轴压缩或拉伸试验,长期以来是确定岩石基本特性的方法之一.文[1]在刚性试验机上对不同岩石作了大量的单轴和三轴压缩试验.根据试验结果,文Eli将岩石单轴全程应力应变曲线分为两类(如图1所示).第1类岩石断裂传播过程是稳定的,欲使试件承载力进一步降低,必须旖加外力做功.第1类岩石的破坏(断裂)是不稳定的或是自持续的,即当施加的外力增大到试件压缩强度时,储存于试件中的弹性应变能足以维持断裂传播直至试件几乎丧失全部强度.文[】]发现,即使采用理想刚性试验机,这类材料的断裂也是不能控嗣的.此后,为获得岩石的单轴全程应力应变曲线,许多研究者利用伺服控制试验机开展了大量的研究,采用的反愤控嗣信号有:试件的侧向应变[],体积应变呻,声发射率嗍,应力和应变的组合们,常应变速率[I】等.2对岩石单轴试验结果的分岐圈1岩石单轴试验曲线分类Fig.1ClasalticattonofL’llr’tcBBofrocksIlr.defun五日】【teat文Es]以Ilyushin公设(材料中的任一徼元体在历经任意一个应变循环后应力功不负)为出发点,阐述了I类曲线不满足Ilyushin公设(图2所示),由此说明I类曲线不存在,并以常应变率下伺服试验机的试验结果为根据.文[7]则采用并串联弹簧模型(图3),建立起局部单元与整体单元的应力应变关系,证明了只要单元1和单元2峰值强度有一点差异,就会出现I类曲线的结果.利用应力应变的组台为反馈控制信号,他们在伺服试验机上测得了岩石单轴响应的I类曲线.为了澄清分歧中的一些问题,有必要对一些描述岩石单轴试验的响应机理的模型作一分析.1997年7月13日收割来初稿.Io2岩石力学与工程1998年(a)Ilyushln材料(b)非I1yushin材料图2lIyushin材料与非I1yushin材料F_g-2Ily~hlnmaterialandnon-~yushinmaterlal3岩石单轴响应模型3.1Krai~haovl~模型(简称为K一模型)文E93将统计强度理论和连续损伤理论结合起来研究材料的单轴响应特性,对脆性材料所采用的并联杆模型如图d所示.该模型由N根弹性细长杆并联而成,每根杆在拉力达到断裂强度,.=,之前完全弹性且每根杆的刚度是相同的/Ⅳ),但每根杆的断裂强度是不均匀的,服从一定的函数分布P(,t).当外力增大到一定程度时,部分杆破坏,其余未破坏杆的受力重新分配.当N一..时,有单元1单元z图3并串联弹簧模型Flg-3Para/lel-sorlalspr~smodel损伤变量定义为材料的单轴响应可表示为图4并联杆模型值-模型)FiB-4Parallelbarmodel伍-mode1)F—kzlP(,R)dIRI,(,)d,,_lp(,R)dyR(2)(3)第l7眷第l期王明洋等;岩石单轴试验全程应力应变曲线讨论?l03? Krajcinovic对两种断裂强度分布(Weibul1分布和均匀分布如图5所示)作了统计损伤分析.在Weibul1分布下,损伤变量m的形式为m一1一exp[一(等)’]㈤式中:,m为材料常数,可通过Weibul1分布的参数测定和估计得到.在不同的I,m参数下,可得到材料的单轴响应曲线(图6).Ftft图5W~ibul1分布和均匀分布Fis.5Weibull8distributionanduniformdist订bution图6断裂强度服从Weibul1分布的模型响应Fig.6ResponseofmodelwithWoibull目distributionofruptt~restrengths文[10]将K一模型和Weibul1分布用来讨论了岩体(石)的损伤,尺寸效应和不均匀性对单轴强度的影响.K一模型反映了单轴响应情况下材料横向的不均匀性,但未能描述材料在纵向(轴向)上的不均匀性.从图6看出,该模型能够模拟岩石单轴响应的I类曲线,但不能描述I类曲线.3.2并串联弹簧模型文[7]采用图3所示的并串联弹簧模型来研究岩石单轴响应特性.这种并串联模型.实际上是两个(或多个)K一模型的串联,每个并联弹簧组单元的特性与K一模型相同.把两个特性上有差异的K一模型串联起来,就可以在研究单轴试件横向不均匀性的基础上,研究试件的纵向不均匀性的影响.文[7]的K一模型采用的断裂强度分布函数是Gauss分布去xp[一吉(](5)积累分布函数可表示为..』去唧卜专(㈣材料的单轴响应可表示为e[1一(e)](7)据此可求出每个单元(K一模型)的响应曲线(图7).正如所料,此单元只能给出I类曲线.当两个K一模型单元串联起来时,由图3可得)])202—l[2+llq一一口8lI104岩石力学与工程1998拄当以单元2的应变为加载控镧参数,便可以计算出图8所示的岩石单轴响应曲线.由于轴向的不均匀性,使响应出现了I类曲线.文[7]中,以=.+肛(9)为反馈控制信号(图9),在伺服试验机上测得了岩石单轴试验的大量I类曲线?尽管并串联弹簧模型可以描述岩石单轴试验中所出现的I类曲线,但它存在的最主要缺陷是不能反映纵向不均匀性的尺寸效应囝7C~uss分布的模型响应Fjg.Re印ofI皇eofmodelwithea删8dist一bution囝10直杆模型Fig.10Straightbarm0de1囝8并串联弹簧模型的响应FiB-8Responseofp啪lle卜自en丑lmodBl3.3直扦模型酉L互二1_._J囝9伺服控制信号Fig.9Servo-controlledaign~l文[11]研究材料局部软化对单轴响应的影响时提出该模垄(图10).横截面为单位面积的直杆分为和B两段,B段除峰值强度咯低于段外,其余材料特性与段相同.我们将此模型用来研究岩石单轴响应同题.从K一模型的讨论知道,材料的横向不均匀性导致材料出现I类曲线.因此,为了简化分析,我们假设直杆和B段的响应曲线为图儿所示,纵向不均匀性由B段的长度及峰值强度略低于段来表示,这就意睐着软化发生在B段.由图10可得=d,氐=b,d—d.+,8=d/L在接近峰值强度()时,B段开始软化,段仍未超过峰值强度.因此,有=一母,一,..==一.’可得式中:==与==一n冒0L干(10)(11)根据式(10)和(11),可得到图12所示的曲线.由图看出,当0<<一时,材料单轴响应表现为I类曲线;当<O时,响应为I类曲线}只有当=时,响应曲线才与材料特性相同.现根据式(11),讨论几种情况:(1)b一0代表软化区很小,1一一l(<0),响应为I类曲线l(2)b—:表示软化区几乎与杆长相当,一(>0),响应为I类曲线;第17卷第1期王明洋等t岩石单轴试验全程应力应变曲线讨论f)图11材料特性曲线Fig.11Cha~tertsttccurveofmaterlal图l2直杆模型的响应Fig.12R%pomeofstraightbetmodel(3)6一二:则当0<<时,<0,为I类曲线;当>,>0,为iTJTI类曲线.用能量的观点分析I和I类曲线的物理意义可知,B段发生软化(应力降低)时,要消耗能量以维持应变的增长,同时段发生弹性卸载,应变恢复,释放出弹性应变能.如果段释放出的弹性应变能小于B段软化消耗的能量,则系统进一步破坏需外力作正功,材料破坏过程受外力控制,断裂传播是稳定的,响应曲线为I类曲线.如果段释放的弹性应变能大于B段软化消耗的能量,并且在各个时射系统的弹性应变能能够被及时”抽出(外力作负功——卸载),则响应为I类曲线,此种情况只能在伺服试验机上才能实现;如果段的弹性应变能不能被及时”抽出,这部分能量将促成试件的进一步迅速断裂(断裂的不稳定传播),形成响应曲线上的垂直跌落现象(称为脆性),这便是岩石在伺服试验机上以常应变速率控制加载试验出现的情况.至此,我们现在可以澄清岩石单轴试验曲线分类的一些同题.4关于争论的一些看法文[8]认为I类曲线不存在,这种观点是有条件的,只有单轴试验的试件轴向是完全均匀时或对应于直杆模型中的>0的情况才成立|该文用于证明I 类曲线不存在的理论依据(Ilyushin公设)只适用于微元体,对于存在不均匀性的试件,结论是不一样的I该文的试验未得到I类曲线,是常应变率加载的原因,这种情况下岩石试件会发生应力跌落,表现为弹脆塑性曲线.文[7]采用的力学模型,能在一定程度上反映单轴试件的轴向不均匀性,因此可以计算出I类曲线的响应.但该文的模型不能反映试件轴向不均匀性的尺寸效应,因此不能说明出现I类曲线的条件.从直杆模型的推导可知,表征岩石单轴响应的应力应变关系式(10)(该式本质上与式(8)等价),除_一外,绝大多敷情况下并不能反映给定材料的响应特性(图11所示),由于轴向不均匀性尺寸效应的影响,岩石单轴响应曲线将与图1l给定的材料特性有很大的不同.岩石力学与工程1998拉5结论从以上的分析讨论中,可以得到以下的结论:(1)在岩石单轴试验全程应力应变曲线中,既可能存在I类曲线和I类曲线,也可能存在弹脆塑性曲线,这与试件不均匀分布,试验机刚性和加载控制条件等因素有关.(2)只有单轴试件的轴向不均匀性才可能I起I类曲线,此时轴向不均匀性的分布范围须满足一定条件,并且要在一定的伺服控制条件下才能实现. (3)单轴试)4SaitoT?HuukaYandNisbiiO?P~t-tmlurebehaviorinn诅删蜘I口r螬ai0ntesto~ntrolledbyd址deformation.InlPr吣15thSymp—OnRockMechanic*?Tokyo:1鲴3.36～柚(In妇D 越斟e)5oo?TeradaMandEharaS.Astudyonthet~e-dependentmkcotracturingands trengthofOshimaGranite.Tectonoofrock.RockM睇h.AndRockE且g岵..1990.23t26l～27389郑宏,葛謦橱,李II醛脚Krajc~ovi~DandSilvaM551～562岩石力学与工衅报,199”/,16(11,8q】Statbti~lupectsofthe~o~tbtuomdamagetk.int.LSolid~Strut..1982.18(7)10李宏?束洋声,王泳I岩体C石)的揖伤,尺寸教应和不均匀性.见面向21世纪的岩石力学与工程——中国岩石中国岩石力学与工程学会缩,北京t中国科技出版杜.199911scHLaDdCh曲Oned~tonslsofteningmhn.J.ofAppLMeeh.1989,53t791~797 DISCUSSIONONCOMPLETESTRESS-STRAINCURVES OFROCKSUNDERUNIAXIALLOADINGWangMingyangY ahDongjCnZhouZaoshengQianQihu(Nasfisg口.”e.,≈d≈.Naafiag210007)。
岩体全应力应变曲线四个阶段
岩体全应力应变曲线四个阶段
第一阶段：线弹性阶段。
这个阶段的特点是应力与应变成正比例关系，岩体表现为线弹性行为。
该阶段的目标是确定岩体的弹性模量和体积压缩模量。
第二阶段：弹塑性阶段。
这个阶段的应力-应变曲线不再是直线，而是有一定的弯曲，岩体表现出弹性和塑性的组合行为。
这个阶段的目标是确定岩体的屈服强度和塑性模量。
第三阶段：塑性流动阶段。
在这个阶段，岩体表现出明显的塑性变形，应力与应变之间的关系变得相对平缓。
该阶段的目标是确定岩体的流动应力和岩体的流变特性。
第四阶段：破坏阶段。
在这个阶段，岩体开始破裂，应力急剧下降，而应变急剧增加。
在这个阶段，我们可以确定岩体的强度和断裂模式。
- 1 -。
岩石应力应变曲线
岩石应力应变曲线
岩石是地球内部的一种天然物质，它由各种矿物质组成。
岩石的性质和行为是地质学
和采矿工程中的重要问题。
在大自然中，岩石受到各种压力的作用，随着被压力的变化，
岩石的应变也会随之发生变化。
对于岩石的应力应变关系，人们进行了长期的研究，得出
了一些比较典型的应力应变曲线。
岩石的应力应变关系可以用一个简单的曲线来描述。
这个曲线通常被称为应力应变曲线，它是描述岩石应力应变关系的一个基本工具。
应力应变曲线是通过试验获得的，试验
通常是在实验室中进行的。
下面我们将详细介绍岩石的应力应变曲线。
1. 弹性阶段
在岩石受到较小的应力时，它会表现出较强的弹性特性。
这时，岩石的应变与应力的
变化呈线性关系，即它的应力应变曲线呈直线。
这个阶段被称为弹性阶段。
在这个阶段中，岩石可以回复到原始状态，当外力消失时，岩石的形状和大小也不会发生变化。
2. 屈服阶段
3. 稳定应变阶段
4. 破坏阶段
当岩石受到超过其承受极限的应力时，就会发生破坏。
这个阶段被称为破坏阶段。
在
这个阶段，岩石的应变将突然增大，这种变形也被称为萎陷，同时，岩石的强度和稳定性
会急剧下降，导致岩石的破碎和瓦解。
以上就是岩石应力应变曲线的主要特点和不同阶段的表现。
在实际的工程应用中，根
据岩石的性质和应力情况选择相应的应力应变曲线可以更好地理解和分析岩石的行为，从
而减少因岩石行为而导致的自然灾害和工程事故。
强度破坏点后岩石应力应变曲线荷载速率依存性研究
万方数据万方数据万方数据万方数据第２９卷第６期雷鸣，等．强度破坏点后岩石应力一应变曲线荷载速率依存性研究・１１２７・嘞图３组合试验示意图Ｆｉｇ．３Ｓｋｅｔｃｈｏｆｃｏｍｂｉｎｅｄｔｅｓｔ速率ｃ，下加载，直到ｓ一船／Ｅ达到应变间隔△岛，依次循环进行上述操作。
利用组合试验对三城目安山岩、稻田花岗岩以及田下凝灰岩进行了试验研究。
组合试验采用的试样块的采集场与三城目安山岩Ａ不一样，在这里称之为三城目安山岩Ｂ。
在组合试验之初进行了各种各样试验条件下的探索性试验。
在能够得到比较好的结果的试验条件下进行实际的试验。
表ｌ列出了组合试验时的试验条件。
对于三城目安山岩Ｂ，因为当应力卸载量在破坏点前以及破坏点后一定时，试验的结果不够理想，在实际中采用了变化的应力卸载量。
为了使应力时效的影响尽可能的小，应力的卸载量比通常的循环加载卸载试验要小。
４试验结果图４（ａ）为交替变换荷载速率试验得到的三城目安山岩的应力一应变曲线。
应力较小时，应力随应变速率的切换而增减的趋势不明显。
相比稻田花岗岩，强度破坏点后应力降低得到很好的控制。
强度点处可以得到对应高低２种荷载速率的应力一应变曲线。
应力大约从１０ＭＰａ开始缓慢降低，发生沿着剪切破坏面的滑动。
如图４（ｂ）所示，在高低２种荷载速率的交替作用下，强度破坏点之后仍然可以观察到应力随着荷载速率的切换而增减的现象。
在本试验中，ｌＩ类的稻田花岗岩是最难控制破坏过程的。
图５（ａ）为稻田花岗岩的交替变换荷载速率试验的结果。
从加载开始到强度破坏点之前，应力随荷载速率的变化而变化的现象不明显。
强度破坏点之孟蒌Ｒ氆应变／１０１（ａ）全应力一应变曲线（ｂ）强度破坏点之后区域的应力一应变曲线（图４（ａ）中虚线框处的放大图）图４交替变换荷载速率试验得到的三城目安山岩的应力一应变曲线Ｆｉｇ．４Ｓｔｒｅｓｓ－ｓＷａｎｃｕｒｖｅｓｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍａｌｔｅｎ谢ｎｇｌｏａｄｉｎｇｒａｔｅｔｅｓｔｆｏｒＳａｎｊｏｍｅａｎｄｅｓｉｍ后出现破坏剪切面，应力急剧降低，没法得到光滑的拟合的应力一应变曲线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
岩石全应力应变曲线论文
摘要：全应力应变曲线可以反映出岩石的破坏状态，在应力达到峰值以前试件内部存储的弹性应变能和试验机本省的弹性应变能相当。
当达到峰值以后，试件破坏的弹性应变能，大于试验机本省的弹性应变能，并且在这种高压状态下，岩石破坏后很容易发生岩爆。
0 引言
岩石是组成地壳的主要成分，它是由矿物和岩屑在地质作用下，按一定规律聚集而成的有一定固结力的地质体。
岩石是由各种矿物的结晶颗粒，借助于颗粒间的分子作用力，或是借助外来的胶结力联结而成的。
因此岩石的力学性质主要取决于矿物成分，颗粒大小和颗粒间的联结方式以及它的结构构造。
对岩石全应力应变曲线的分析研究能够有效的了解岩石的工作机理，掌握岩石的力学性质。
1岩石全应力应变曲线试验机
由于一般的试验机的刚度小于岩石的刚度，所以通常在做岩石抗压试验时经常会发生试验机的弹性变量大于岩石本省的弹性变量。
这样导致试验结果产生很大的偏差。
并且当岩石破坏时试验机内存储的弹性势能也会顺势散去并且对试件产生很大的冲击，使得试件产生激烈的破坏。
所以从过程上而言这并不能完全体现出岩石的全过程应力应变的变化过程。
实际上岩石从开始出现裂缝到破坏直至最终完全失去承载能力，是一个循序渐进的过程，不是突如其来的过程。
这种过程要一直延续要变形能超过岩石的裂隙表面位止。
为了更加准确的描述这个过程，
可以采用刚性试验机，并利用伺服控制系统，适当控制加载速度以适应试件的变形速度，从而来得到岩石全应力应变曲线。
2岩石的全应力应变曲线
在典型的全应力应变曲线中，弹性曲线段是在逐渐增大的，这反映了岩石内部的空隙在被逐渐压实，随着岩石内部空隙被逐渐压实，岩石开始进入了弹塑性阶段，但此时该曲线的斜率仍为一常数。
伴随着荷载的逐渐增加，曲线的斜率发生变化，其中变形和荷载开始呈现非线性增长。
裂隙开始进入到不稳定的发展状态，这只是破坏的开始阶段。
过了这个阶段，曲线呈现下降趋势，也就是变形的增加大于荷载，这是由于裂隙发生了不稳定的传播而导致的。
此时，新的裂缝开始发展，从而是岩石发生解体现象。
从上所诉的破坏阶段，刚性试验机和普通试验机所得到的结果一般基本相同，仅仅是特征值的数量上有所差异。
但是一般试验机得不出曲线下降趋势的破坏阶段，实际上岩石是有后破坏特征的，虽然此时裂隙大量发展，但是破坏仍然是一个渐进的过程，不是突如其来的过程。
并且超过峰值后仍然具有一定的承载能力，可见此过程与岩体工程的实际情况是十分吻合的。
3岩石反复加载的应力应变
许多地下工程中的岩石，它们的实际工作状态时在是一个反复加载的过程中进行的。
这种加载过程时而加载，时而卸载，并且这种加载和卸载往往都在峰值的后区。
尽管如此频繁的过峰值循环，岩石仍然有能后继续保持其完整性和继续承载的能力。
不过每一次加卸载之
后岩石的裂隙都会出现和扩展很多。
由于能量的滞缓损失，每一次加载裂隙就会增加扩大，其承载能力就会损失一部分。
3结语
全应力应变曲线可以反映出岩石的破坏状态，在应力达到峰值以前试件内部存储的弹性应变能和试验机本省的弹性应变能相当。
当达到峰值以后，试件破坏的弹性应变能，大于试验机本省的弹性应变能，并且在这种高压状态下，岩石破坏后很容易发生岩爆。
4参考文献
[1] 闫明礼，张东刚. CFG桩复合地基技术及工程实践（第二版）[M].北京：中国水利水电出版社
[2] 何宁，娄炎，娄斌. CFG桩复合地基加固桥头深厚软基[J]. 水利水运工程学报. 2010（04）
[3] 黄生根. CFG桩复合地基现场试验及有限元模拟分析[J]. 岩土力学. 2008（05）
[4] 李春旺，孙强. 几何相似体应力-应变分布相同时的载荷关系[J]. 空军工程大学学报（自然科学版）. 2011（02）
[5] Hibbitt，Karlsson﹠Sorensen，INC.朱以文，蔡元奇等译.ABAQUS/Standard有限元软件入门指南[M].武汉.武汉大学出版社，2003.
[6] Voyiadjis G Z，Taqieddin Z N.Elastic Plastic and Damage Model for Concrete Materials：PartⅡ-Implementation andApplication to Concrete and Reinforced Concrete.
International Journal of Structural Changes in Solids-Mechanics andApplications . 2009
[7] 陈湘生，徐兵壮.我国人工冻土物理力学性质试验研究的现状与展望.地层冻结工程技术和应用-中国地层冻结工程40年论文集[C].1995：85～87.。