基于應變能密度的非均質巖石損傷本構模型研究
摘要：基于巖石細觀單元彈性模量近似服從Weibull分布的假設,結合應變能密度理論,建立巖石損傷本構模型,借助聲發射事件能量信號和巖石縱波波速提出巖石均質度系數m和彈性模量折減系數K0確定方法,并對參數進行修正。利用建立的損傷本構模型進行單軸加載模擬,將模擬結果曲線與已有模型理論曲線以及單軸加載實驗曲線進行對比,該模型能很好地描述試件應力、應變關系與聲發射情況。在此基礎上,利用該模型進行石膏試件反復加載模擬,分析其應力–應變及聲發射特征,并與室內實驗結果進行對比分析。研究結果表明:試件均質度越高,脆性破壞特征越明顯;借助聲發射信號和巖石縱波波速確定的均質度m以及彈性模量折減系數K0的計算結果與試驗結果吻合。基于應變能密度的巖石損傷本構模型的構建為綜合考慮巖石的均質度及反復加載過程對巖石試件影響提供了新的理論依據。
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