基于HJC本构模型的石灰岩冲击破坏形态数值模拟方法研究

摘要

为探寻石灰岩冲击荷载作用下数值模型参数选取的合理性，基于Holmquist-Johnson-Cook（HJC）本构模型构建石灰岩冲击破坏数值分析方法，同时对桐梓隧道现场钻取的石灰岩开展静力学试验，获得了基本物理力学参数。首先通过三轴围压实验、Hopkinson压杆等实验，获得了岩样极限面参数、压力参数和率效应参数；然后在SHPB冲击作用下进行了LS-DYNA数值模拟和室内试验，将两者计算结果进行了对比，最后以动态峰值应力为目标函数，对石灰岩HJC本构模型的21个参数进行了敏感性分析。结果表明：数值计算与SHPB室内试验取得的应力-应变曲线及破坏形态吻合度较好，表明了石灰岩HJC本构模型参数取值的合理性；石灰岩强度对参数f_c、A、B、N较为敏感，其强度增大或减小的最大变化率均超过10%。

关键词

石灰岩 / HJC本构模型 / 数值模拟 / SHPB试验 / 敏感性分析