核磁共振_应用研究_基于核磁共振技术的大理岩 三轴压缩损伤规

核磁共振成像原理背景：

      核磁共振成像(MRI)也称磁共振成像，是利用核磁共振原理外加梯度磁场检测发射出的电磁波，据此可以绘制物体内部的结构图像，常见的可以发生核磁共振现象的原子有： 1H、11B、13C、17O、10F、31P。目前核磁共振成像原理在物理、化学、YL、石油化工、食品农业等领域获得了广泛的应用。核磁共振成像(MRI)原理应用用于人体内部结构就产生出一种革命性的医学诊断工具–核磁共振成像仪。将快速变化的梯度场应用于核磁共振成像仪中，提升了MRI的速度，使该技术在科学研究中的广泛应用成为现实。

      下面简单介绍核磁共振技术结合连续介质损伤力学相关理论，通过核磁共振T2谱曲线来研究岩石内部大小不同孔隙在三轴压缩作用下的数量和裂隙开度的变化情况，将孔隙度和损伤度结合起来分析，建立了孔隙度、轴压比与损伤度的函数关系，其结果可为大理岩三轴压缩细观损伤研究提供试验数据。

弛豫时间T2谱分析

      岩样内孔隙的数量和尺寸能够通过T2谱曲线直观的反映出。T2值的大小与孔隙尺寸成正相关，T2值越大，尺寸越小；T2谱曲线谱面积与孔隙数量正相关，谱面积越大，孔隙的数量就越多；单个谱峰面积和峰值与相应尺寸的孔隙数量正相关。

不同轴压比作用后 T2 谱曲线

      由随着轴压的增大，T2谱曲线整体向右扩展和移动，谱面积不断增大，表明随着轴压的增大，大理岩内部孔隙的裂纹开度不断增大，数量不断增多，损伤不断加剧；当轴压比低于90%时，随着轴压的增大，T2谱T2积不断增大且增幅越来越大，但向右扩展和移动的幅度较小，表明轴压在低于三轴抗压强度90%时，大理岩损伤的加剧主要是内部孔隙数量的不断增多引起；轴压比由90%增大至，T2谱的面积急剧增大，且向右较大幅度扩展和移动，表明轴压大于三轴抗压强度90%时，大理岩损伤急剧增加直至破坏是由内部裂隙数量和裂隙开度均急剧增大引起。另外，大开度裂隙的形成也表明，临近破坏时岩样会形成一定宽度的剪切带，裂纹沿某个方向定向扩展且形成局部变形，导致贯通裂隙的快速形成，而其他方向裂纹基本不再扩展。

（参考文献：《基于核磁共振技术的大理岩三轴压缩损伤规律研究》 岩土力学 2014年第35卷第11期）

（来源：苏州纽迈分析仪器股份有限公司）