基于Mogi-Coulomb准则的弹塑性损伤本构模型及其数值实现

论文摘要

Mogi-Coulomb准则能够较好的描述真三轴条件下岩石的破坏强度特征,基于Mogi-Coulomb准则,同时考虑岩石材料的塑性及损伤共同作用,建立了岩石弹塑性损伤本构模型,并基于塑性增量理论,构建了模型的本构关系,实现了模型在FLAC3D软件中的二次开发.对比分析不同岩性试样在真三轴压缩路径下室内试验与数值计算结果.结果表明:本文模型计算结果与试验结果吻合度较高,误差较小,对大理岩、红砂岩和水泥砂浆3种试样极限八面体剪应力和应力极限点ε1的最大计算误差仅为1.60%和3.56%,验证了模型的合理性和优越性.与Mohr-Coulomb模型相比,本文模型能更准确的描述岩石材料在真三轴应力状态下的破坏条件及变形特征,更适合深部三维应力状态下地下工程分析.

论文目录

• 1 考虑损伤效应的弹塑性Mogi-Coulomb模型
•   1.1 Mogi-Coulomb强度准则
•   1.2 弹塑性损伤本构模型
•   1.3 损伤变量演化方程
•   1.4 增量型本构关系
•     1) 岩石处于弹性阶段时
•     2) 岩石进入塑性状态后
• 2 模型在FLAC3D软件中的开发
•   2.1 模型的差分计算格式
•     1) 增量的计算
•     2) 塑性应力修正
•     3) 损伤变量修正
•   2.2 模型开发流程
• 3 算例验证分析
•   3.1 岩石真三轴试验
•     1) 试样制备
•     2) 试验仪器
•     3) 减磨处理
•     4) 试验路径
•   3.2 数值计算模型
•   3.3 试验和数值计算结果对比
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 蒋邦友,谭云亮,王连国,顾士坦,戴华宾

关键词: 弹塑性损伤本构模型,准则,真三轴试验,二次开发

来源: 中国矿业大学学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地,中国矿业大学深部岩土与地下工程国家重点实验室

基金: 国家重点研发计划项目(2018YFC0604703),山东省自然科学基金项目(ZR2019BEE001,ZR2018MEE009),山东科技大学人才引进科研启动基金项目(2017RCJJ012)

分类号: TU45

DOI: 10.13247/j.cnki.jcumt.001034

页码: 784-792

总页数: 9

文件大小: 2066K

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