[科普中国]-岩石残余应力

岩石残余应力（residual stress in rocks）是指岩石在无外载荷和温度梯度时所存在的应力。它可用X射线法和应力解除法求得。

主要特征岩石残余应力是指在岩层钻进中所发现的超过正常板内弯曲产生的残余应力弹性的变形，也是岩石中存在残余应力的表现。材料在不受外载的条件下内部存在的应力称为残余压力，岩石形成以后再漫长的后期改造中或通过人类的工程活动可能会产生残余应力。1

形成过程岩石残余应力是由于材料均匀、应力作用不均匀，或应力作用均匀、材料不均匀，或这两种情况同时存在，使岩石局部屈服产生塑性变形，当卸去外载荷后产生的。如当板弯曲时，如果上下表面附近达到了屈服点而产生塑性变形，在外力去掉后，板中间的弹性部分力图恢复到变形前的状态，而塑性变形部分限制其恢复，就出现了残余应力。它会影响岩石的强度和变形特性，应对其进行研究。1

围压关系围压不同影响应力－应变曲线的3种形式如下：

（1）在围压为0时，超过峰值点，岩石发生脆性破坏，应力值急速跌落，最终达到稳定；

（2）当围压等于岩石的弹脆性转折点时，此时将岩石视为塑性体，随着应变的增加，应力值基本保持稳定；

（3）当围压值处于以上 2 种围压值之间，峰后应力－应变曲线视为一条倾斜的直线。从3种曲线可以得出，围压是影响岩石残余应力的重要因素。通过试验得到了表征岩石软化现象的峰后力学行为指标—峰值强度和残余强度的关系曲线。2

本词条内容贡献者为:

郭亮 - 副教授 - 中国海洋大学