[发明专利]一种静态横观各向同性岩石力学的实验和分析方法

权利要求书

1.一种静态横观各向同性岩石力学的实验和分析方法，其包括以下步骤：

(1)将某待分析的岩心样品的层理面设为XY平面，将该层理面的法向设为Z向，并将X、Y、Z的交点设为O；以该待分析的岩心样品的OX轴为轴线取的圆柱状岩石样品记为水平样品；以某待分析的岩心样品的OZ轴为轴线取的圆柱状岩石样品记为垂直样品；以与该待分析的岩心样品的OZ轴的角度为θ的线为轴线取的圆柱状岩石样品记为夹角样品，且水平样品、垂直样品、夹角样品的轴线均在同一垂直平面OXZ内；取至少一所述的夹角样品，以及至少一所述的水平样品和/或一所述的垂直样品；

(2)分别对步骤(1)得到的至少两块样品加载围压到一定数值，然后保持围压不变，再逐渐加载轴压，直到样品被破坏，并在轴压加载过程中记录每块样品的轴向应变、OXZ平面内的侧向应变以及OXZ平面法向的侧向应变；

(3)采用最小二乘法计算得到水平向杨氏模量E_h、水平面内泊松比ν_h、垂向杨氏模量E_v、垂直面内泊松比ν_v以及垂直面内剪切模量G；

其中，步骤(1)得到的样品为θ＝45°的夹角样品与水平样品，或者为θ＝45°的夹角样品与垂直样品；

当步骤(1)得到的样品为θ＝45°的夹角样品与水平样品时，采用最小二乘法求解下式1，计算得到水平向杨氏模量E_h、水平面内泊松比ν_h、垂向杨氏模量E_v、垂直面内泊松比ν_v以及垂直面内剪切模量G：

式中，为水平样品在轴压加载过程中的轴向应变变化量，为水平样品在轴压加载过程中的OXZ平面内的侧向应变变化量，为水平样品在轴压加载过程中的OXZ平面法向的侧向应变变化量，为夹角样品在轴压加载过程中的轴向应变变化量，为夹角样品在轴压加载过程中的OXZ平面内的侧向应变变化量，为夹角样品在轴压加载过程中的OXZ平面法向的侧向应变变化量，为水平样品在轴压加载过程中的轴向应力变化量，为夹角样品在轴压加载过程中的轴向应力变化量；

当步骤(1)得到的样品为θ＝45°的夹角样品与垂直样品时，采用最小二乘法求解下式2，计算得到水平向杨氏模量E_h、水平面内泊松比ν_h、垂向杨氏模量E_v、垂直面内泊松比ν_v以及垂直面内剪切模量G：

式中，为垂直样品在轴压加载过程中的轴向应变变化量，为垂直样品在轴压加载过程中的OXZ平面内的侧向应变变化量，为垂直样品在轴压加载过程中的OXZ平面法向的侧向应变变化量，为夹角样品在轴压加载过程中的轴向应变变化量，为夹角样品在轴压加载过程中的OXZ平面内的侧向应变变化量，为夹角样品在轴压加载过程中的OXZ平面法向的侧向应变变化量，为垂直样品在轴压加载过程中的轴向应力变化量，为夹角样品在轴压加载过程中的轴向应力变化量。