岩石微裂纹演化的分岔混沌与自组织特征

在单向压缩应力状态下岩石微观断裂过程及微裂纹演化的试验研究结果的基础上,采用现代非线性科学的分岔、混沌和自组织理论,对微裂纹生长和演化的分岔和混沌特性进行了研究,其结果表明,可以用Logistic方程来描述微裂纹生长和演化,因此,单向压缩应力状态下岩石微观断裂过程及微裂纹演化具有分岔和混沌特性;同时对微裂纹演化过程中,岩石在各个应力阶段的微裂纹数目和规模进行了研究,岩石微裂纹演化遵守幂律规则,具有自组织特征。

交流阻抗谱法及其在岩石微裂纹检测中的应用

交流阻抗谱法可以检测各种固体、液体内部以及它们界面的束缚和移动电荷的动力学行为。文中介绍了建立在阻抗概念上的技术。利用CHI600A型电化学工作站,测试了不同物理状态下砂岩的阻抗谱。结果显示:砂岩的阻抗谱分为四段圆弧。通过对砂岩阻抗谱Nyquist曲线的分析,结合前人多孔介质交流阻抗谱的研究成果知道,岩石Nyquist曲线上不同频率段的圆弧表征岩石内部不同构造层次的电化学过程。其中高频弧是一段容抗弧,表征岩石的体积特征,包括岩样内部的空隙大小、空隙连通情况以及空隙尺寸的均匀程度等的阻抗特征;并选取高频容抗弧上表示岩石微观结构的指标对砂岩的阻抗谱进行分析,建立了Nyquist曲线上的相关参数和岩石微观结构的联系,为岩石微裂纹的检测提供了新思路。

岩石细观断裂过程的分叉与混沌特征

根据岩石在单向压缩应力状态下细观断裂过程及微裂纹演化的试验研究结果 ,对各级应力状态下岩石的微裂纹数目和方向进行了统计分析 ,并在此基础上建立了描述微裂纹生长和演化的数学模型 ,采用现代非线性科学的分叉和混沌理论对岩石细观断裂过程和微裂纹演化过程中的分叉与混沌特征进行了研究 ,其结果表明 :当表征砂岩微裂纹存活比和闭合效应的特征量取一定值时 ,其微裂纹的演化可用Logistic方程来描述 。