基于声发射的脆性岩石单轴压缩损伤演化与本构模型
刘冬桥1
郭允朋2
李杰宇2
凌凯2
杨园园2
张树东2
1.中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京 1000832.中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京 100083;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083
摘要：为了研究脆性岩石损伤演化特征并建立能够准确描述脆性岩石应力-应变全过程的损伤本构模型,对玄武岩、花岗岩和砂岩3种脆性岩石开展了单轴压缩声发射试验,基于声发射能量表征岩石损伤变量,并借助Logistic函数模拟了该损伤变量演化全过程,进一步结合损伤力学理论与有效介质理论,建立了能够模拟单轴压缩下脆性岩石变形全过程的分段本构模型.研究表明,1)基于声发射能量表征的损伤演化曲线可分为3个过程:初始几乎无损伤、损伤缓慢开始、损伤急剧陡增.2)Logistic函数可以很好地模拟基于声发射能量表征的脆性岩石损伤演化过程.3)进一步建立的损伤本构模型可以较好地描述脆性岩石单轴压缩应力-应变全过程,理论模型曲线与试验数据吻合度高.4)本构模型中参数a和r分别反映了岩石的初始损伤程度与损伤演化速率,a越大,初始损伤程度越低,峰值强度越高;r越大,损伤变量发展速度越快,最大损伤演化速率D'm越大.
关键词：岩石力学声发射能量Logistic函数损伤演化本构模型
分类号：TU45(土力学、地基基础工程)
资助基金：国家自然科学基金(52074299)国家自然科学基金(41941018)中央高校基本科研业务费项目(2021JCCXSB03)
论文发表日期：2023-07-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 687-700 )
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