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申请/专利权人：福建理工大学

摘要：本发明提供一种用于岩爆倾向性岩石相似准则推导方法，其基于量纲分析法，引入岩爆能量原理建立岩爆相似准则，参考原岩相关参数结合岩爆相似准则推算相似模型对应的原岩目标相关参数；影响岩爆相似材料力学性质的物理量主要有：密度ρ、泊松比μ、弹性模量E、屈服应力σ、耗散能Ud、弹性应变能Ue、岩爆倾向性Wet、质量M、试块尺寸L、养护时间T。本发明利用量纲分析法建立岩爆相似准则，可以提高岩爆问题的研究效率和准确度，还可适用于模拟岩爆倾向性较高的岩石。

主权项：1.一种用于岩爆倾向性岩石相似准则推导方法，其特征在于：所述方法基于量纲分析法，并引入岩爆能量原理建立岩爆相似准则，所述基于量纲分析法需建立相似函数；所述方法具体如下：引入影响岩爆能量的参数：耗散能Ud、弹性应变能Ue、岩爆倾向性Wet，岩爆相似材料力学性质的物理量主要有：密度ρ、泊松比μ、弹性模量E、屈服应力σ、耗散能Ud、弹性应变能Ue、岩爆倾向性Wet、质量M、试块尺寸L、养护时间T；则描述该现象的相似函数为：fρ，μ，E，σ，Ud，Ue，Wet，M，L，T＝01-1选取质量、尺寸、养护时间作为三个基本量纲，采用量纲矩阵的分析方法，与该模型有关的物理量在力系统中作为基本量纲时的表达形式为：密度ρ＝MT-3、泊松比μ＝M0L0T0、弹性模量E＝ML-1T-2、屈服应力σ＝ML-1T-2、耗散能Ud＝ML2T-2、弹性应变能Ue＝ML2T-2、岩爆倾向性Wet＝M0L0T0；其中M为质量、L为试块尺寸、T为养护时间；则π项式为： 式中a，b，c，d，e，f，g，h，k，m分别代表ρ，μ，E，σ，Ud，Ue，Wef，M，L，T的指数；则可列出该相似系统的量纲矩阵，如矩阵所示： 各指数间的关系联立方程得： 联立上述三个方程，由方程组可知，三个方程，八个未知数得： 解上述方程组得到矩阵： 可得到以下相似准则： 设灰岩原岩与相似模型各参数间的相似比：密度相似比Cρ、泊松比相似比Cμ、弹性模量相似比CE、屈服应力相似比Cσ、耗散能相似比弹性应变能相似比岩爆倾向性相似比质量相似比CM、试块尺寸相似比CL、养护时间相似比CT，表达式为： 式中：下标p表示原型，m表示相似模型；相似模型与原岩几何、泊松比、养护时间相似比CT＝Cu＝CL＝1，取CWet＝1；通过相似条件，可求得模型与原型各相似比为： 得出Cρ＝CM＝λπ2＝μ，μm＝μp，得出 得出CE＝CM＝λ 得出Cσ＝CM＝ 得出 得出τ7＝Wet得出

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