[发明专利]一种基于轴向应力响应的裂纹闭合应力确定方法

权利要求书

1.一种基于轴向应力响应的裂纹闭合应力确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

对岩石试样进行轴向应变-轴向应力关系的压缩试验，获取试验数据点集基于试验数据点集建立岩石试样的轴向应变-轴向应力关系对应的曲线图；

在岩石试样的轴向应变-轴向应力关系对应的曲线图的线弹性阶段中选择初始点P(ε_p,σ_p)；其中，初始点P(ε_p,σ_p)对应的轴向应力数值为峰值应力σ_c的30～40％；

获取各个试验数据点(ε_i,σ_i)与初始点P(ε_p,σ_p)之间的两点连线的斜率；

获取弹性模量E；

基于试验数据点(ε_i,σ_i)和弹性模量E获取第二数据点集基于第二数据点集获取轴向应变-轴向应力对应的参考直线σ＝Eε；

基于每个试验数据点(ε_i,σ_i)与参考直线σ＝Eε之间的轴向应力差Δσ_i＝E*ε_i-σ_i获取第三数据点集基于第三数据点集建立轴向应变-轴向应力差对应的曲线图；

获取轴向应变-轴向应力差对应的曲线图中的反弯点，该反弯点对应的轴向应力为裂纹闭合应力σ_cc。

2.根据权利要求1所述的一种基于轴向应力响应的裂纹闭合应力确定方法，其特征在于：所述初始点P(ε_p,σ_p)对应的轴向应力数值为峰值应力σ_c的35％。

3.根据权利要求1所述的一种基于轴向应力响应的裂纹闭合应力确定方法，其特征在于，所述步骤获取弹性模量E的方法，具体操作包括：

基于试验数据点(ε_i,σ_i)的σ_i值与斜率K_i获取第一数据点集，基于第一数据点集建立轴向应变σ_i-斜率K_i对应的曲线图；

获取轴向应变σ_i-斜率K_i对应的曲线图中的平稳段；

获取平稳段对应的弹性模量E。

4.根据权利要求3所述的一种基于轴向应力响应的裂纹闭合应力确定方法，其特征在于：所述弹性模量E取值为轴向应变σ_i-斜率K_i对应的曲线图中的平稳段的第一数据点集的斜率的平均值。

5.根据权利要求3所述的一种基于轴向应力响应的裂纹闭合应力确定方法，其特征在于：所述弹性模量E取值为轴向应变σ_i-斜率K_i对应的曲线图中的平稳段中间点对应的K_i值。

6.根据权利要求3所述的一种基于轴向应力响应的裂纹闭合应力确定方法，其特征在于：所述弹性模量E取值为轴向应变σ_i-斜率K_i对应的曲线图中的平稳段的第一数据点集的斜率的平均值。

7.根据权利要求1所述的一种基于轴向应力响应的裂纹闭合应力确定方法，其特征在于，还包括：

步骤S8、选取多组岩石在单轴/三轴压缩情况下的试验数据，重复执行步骤S1～S7。

8.根据权利要求1所述的一种基于轴向应力响应的裂纹闭合应力确定方法，其特征在于：所述反弯点为轴向应变-轴向应力差对应的曲线图中的轴向应力差第一次处于最大值时所对应的坐标点。