第6讲-岩石流变性质.pptVIP专享VIP免费

岩石的变形性质岩石的变形有弹性变形、塑性变形和粘性变形三种.弹性：物体在受外力作用的瞬间即产生全部变形，而去除外力后又能立即恢复其原有形状和尺寸的性质。塑性：物体受力后变形，在外力去除后变形不能完全恢复.粘性：物体受力后变形不能瞬时完成，且应变速率随应力增加而增加的性质弹性粘性上次课内容变形性质a.单向压缩变形b.反复加载变形c.三轴压缩变形变形指标a.弹性模量b.变形模量c.泊松比1第一页，共三十六页。2.4岩石的流变特性弹性（可恢复）与时间无关的变形塑性（不恢复）与时间有关的—流变岩石变形蠕变松弛弹性后效岩石的时间效应2第二页，共三十六页。流变的概念流变现象：材料应力-应变关系与时间因素有关的性质，称为流变性。材料变形过程中具有时间效应的现象，称为流变现象。3第三页，共三十六页。流变现象1940.051939.014第四页，共三十六页。流变的概念流变现象：材料应力-应变关系与时间因素有关的性质，称为流变性。材料变形过程中具有时间效应的现象，称为流变现象。流变的种类：蠕变松弛弹性后效应力不变，应变随时间增加而增长5第五页，共三十六页。流变的概念流变现象：材料应力-应变关系与时间因素有关的性质，称为流变性。材料变形过程中具有时间效应的现象，称为流变现象。流变的种类：蠕变松弛弹性后效应变不变，应力随时间增加而减小6第六页，共三十六页。流变的概念流变现象：材料应力-应变关系与时间因素有关的性质，称为流变性。材料变形过程中具有时间效应的现象，称为流变现象。流变的种类：蠕变松弛弹性后效加载或卸载时，弹性应变滞后于应力的现象7第七页，共三十六页。一、蠕变的类型和特点oABCt岩石蠕变曲线abcda.稳定蠕变：低应力状态下发生的蠕变，图中Cb.不稳定蠕变：较高应力状态下发生的蠕变，图中A、B（1）蠕变的两种类型8第八页，共三十六页。一、蠕变的类型和特点第一阶段(a-b):减速蠕变阶段：应变速率随时间增加而减小。第二阶段(b-c):等速蠕变阶段：应变速率保持不变。第三阶段(c-d)：加速蠕变阶段：应变速率随时间增加而增加。（2）典型蠕变三个阶段岩石的典型蠕变曲线boactd9第九页，共三十六页。二、岩石蠕变的影响因素岩石的力学性质（强度，矿物组成）应力—第二阶段越长；小到一定程度，第三蠕变不会出现；很高，第二阶段短，立即进入三阶段t岩石的典型蠕变曲线boactd10第十页，共三十六页。常用的元件有三种：弹性元件(H)塑性元件(Y)粘性元件(N)三、流变学中的基本元件11第十一页，共三十六页。（1）弹性元件（N）EO(b)(a)弹性元件的模型简图与应力应变关系从上图可以看出弹性元件的力学特点为：应力仅仅依赖于应变，与时间无关，弹性变形瞬间完成，只要受力不变，变形就不变。简而言之，弹性元件有受力瞬间变形，应力应变一一对应的特点。流变学中的基本元件本构方程：注：将描述应力-应变或与时间（t）的关系式叫本构方程。K12第十二页，共三十六页。三、描述流变性质的三个基本元件(1)弹性元件力学模型：材料性质：物体在荷载作用下，其变形完全符合虎克(Hooke)定律。称其为虎克体，是理想的线性弹性体。本构方程：s=keo应力应变曲线（见右图）：o模型符号：Ho虎克体的性能：a.瞬变性b.无弹性后效oc.无应力松弛d.无蠕变流动o应力-应变曲线13第十三页，共三十六页。三、描述流变性质的三个基本元件(2)塑性元件材料性质：物体受应力达到屈服极限s0时便开始产生塑性变形，即使应力不再增加，变形仍不断增长，其变形符合库仑摩擦定律，称其为库仑(Coulomb)体。是理想的塑性体。力学模型：本构方程：ε=0，（当s