一种基于能量原理建立岩石增强-损伤本构模型的方法技术

本发明专利技术涉及岩石力学与工程技术领域，具体涉及一种基于能量原理建立岩石增强‑损伤本构模型的方法。该方法包括获取软弱岩石的弹性模量、弹性应变能和耗散能；将所述软弱岩石的变形破坏过程分为增强阶段和损伤阶段；获得增强演化方程和损伤演化方程；获得增强阶段的本构模型和损伤阶段的本构模型，由二者组合得到增强‑损伤本构模型，用于模拟得到软弱岩石的非线性力学参数。本发明专利技术能够统筹考虑岩石的内部结构和应力状态，为准确反映软弱岩石的非线性力学行为特性提供重要的理论思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩石力学与工程，具体涉及一种基于能量原理建立岩石增强-损伤本构模型的方法。

技术介绍

1、岩石材料是地下工程建设项目中遇到的主要材料，在构造应力的长时间作用下，岩石材料内部的节理、裂隙和孔隙等缺陷逐步发育，导致岩石的力学行为特性表现出显著非线性特征。许多地下工程建设项目表明，准确评价岩石的力学行为特性是保障工程安全建设的关键。其中，本构模型是反映预测岩石力学行为特性的重要方法。因此，构建合适的岩石本构模型不仅是岩石力学理论研究的基础，也是地下工程建设设计依据的核心理论之一。

2、目前，对于岩石本构模型的研究通常把岩石屈服前简化为线弹性，进而用弹塑性损伤本构模型来反映岩石的力学行为特性。尽管这样的简化能够使计算更简单，但大量的岩石试验表明，即便是非常致密的硬岩，其屈服前的力学行为特性也并不是线性的，而对于强度较低的软弱岩石（即软岩，一般指单轴抗压强度低于25mpa的岩石），其力学行为特性的非线性特征更为显著。软弱岩石的变形过程一般分为四个阶段：压密阶段、线弹性阶段、塑性屈服阶段和破坏阶段。如果用现有的弹塑性损伤本构模型来反映软弱岩石本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于能量原理建立岩石增强-损伤本构模型的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于能量原理建立岩石增强-损伤本构模型的方法，其特征在于，在步骤S3中，在所述循环单轴加卸载试验条件下，假设软弱岩石的弹性应变能由弹性变形产生，则所述增强阶段的弹性应变能采用式1）表示；

3.根据权利要求2所述的一种基于能量原理建立岩石增强-损伤本构模型的方法，其特征在于，；为所述增强阶段第时刻岩石的弹性模量。

4.根据权利要求3所述的一种基于能量原理建立岩石增强-损伤本构模型的方法，其特征在于，在步骤S3中，在所述循环单轴加卸载试验条件下，输入能与所...

【技术特征摘要】

1.一种基于能量原理建立岩石增强-损伤本构模型的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于能量原理建立岩石增强-损伤本构模型的方法，其特征在于，在步骤s3中，在所述循环单轴加卸载试验条件下，假设软弱岩石的弹性应变能由弹性变形产生，则所述增强阶段的弹性应变能采用式1）表示；

3.根据权利要求2所述的一种基于能量原理建立岩石增强-损伤本构模型的方法，其特征在于，；为所述增强阶段第时刻岩石的弹性模量。

4.根据权利要求3所述的一种基于能量原理建立岩石增强-损伤本构模型的方法，其特征在于，在步骤s3中，在所述循环单轴加卸载试验条件下，输入能与所述弹性应变能之间满足式4）的关系；其中，所述输入能为单轴加载提供的动能；

5.根据权利要求4所述的一种基于能量原理建立岩石增强-损伤本构模型的方法，其特征在于，；为损伤阶段第时刻的岩石的弹性模量。

6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄义黎，施成华，郑可跃，雷明峰，贾朝军，彭铸，孙晓贺，朱仔旭，朱涛，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：