考虑应变率变化的岩石变形统计损伤模拟适用性分析

摘要

针对应变率的变化影响岩石静动态变形破坏过程及其力学特性的特点，通过考虑应变率对岩石强度的影响，联系现有的静态岩石强度准则，建立能反映静动载荷条件下的岩石强度性质，且考虑应变率变化的岩石强度准则泛函式。基于本研究建立的强度准则泛函式，结合M-C强度准则和D-P强度准则，分别确定两种不同的岩石微元强度的合理度量方法，进而引入统计损伤理论，考虑岩石损伤阈值的影响，建立岩石静动态统计损伤本构模型，并提出静动态模型参数确定方法，从而建立考虑应变率变化的岩石变形过程模拟方法。通过与现有同类模型理论曲线以及相应试验曲线的比较分析得出：该模型不仅能模拟静载荷条件下的岩石变形过程，还能模拟动载荷条件下的岩石变形过程，适用于模拟不同应变率条件下的岩石变形破坏过程，且与试验曲线较为贴合。

关键词

岩石力学 / 统计损伤 / 强度准则泛函式 / 应变率 / 本构模型

基金资助

湖南省自然科学基金资助项目(No.2018JJ3163); 湖南省教育厅科学研究资助项目(No.21B0489); 湖南省研究生创新科研资助项目(No.CX20210995)