多孔隙岩石加卸载力学特性及本构模型研究

多孔隙岩石加卸载力学特性及本构模型研究

论文摘要

为了研究岩石在加载-卸载过程中的应力-应变关系,以砂岩为例,对其进行常规三轴加卸载试验。分析了峰后卸载阶段岩石的非线性特性,对岩石的损伤变量进行定义,给出了峰后卸载过程中用于描述应力-应变关系的弹性模量模型。通过分析加载-卸载过程中的轴向应变与径向应变的关系,得到了卸载过程中泊松比模型。引入D-P塑性模型,针对砂岩的塑性硬化特性,对硬化函数进行修正,建立了与等效塑性应变相关联的损伤模型。将计算模型矩阵化后进行数值计算。在此过程中得到如下结论:多孔隙岩石在加载过程中表现出明显的非线性特征,随着体应力的增大,岩石的弹性模量逐渐增大。岩石峰后卸载过程中,当轴向应力大于围压时,应力-应变可以利用峰前弹性阶段的弹性模量模型乘以连续性因子进行描述。随着等效塑性应变的增大,泊松比先增大后减小,最终趋于稳定。峰后卸载过程中,等效塑性应变不发生变化,此时泊松比保持不变。利用提出的本构模型进行了数值计算,数值计算结果与试验结果进行对比,结果表明,提出的模型能够反映出岩石在峰后卸载过程中的应力-应变规律。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 马秋峰,秦跃平,周天白,杨小彬

关键词: 岩石力学,非线性,损伤,应力应变关系,泊松比,弹性模量

来源: 岩土力学 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(No.50904071,No.51274207)~~

分类号: TU45

DOI: 10.16285/j.rsm.2018.0513

页码: 2673-2685

总页数: 13

文件大小: 540K

下载量: 551

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