基于分数阶导数理论的岩石蠕变模型
颜梦圆
王晓健
安徽理工大学土木建筑学院,安徽淮南 232001;安徽理工大学矿山建设工程安徽省高校重点实验室,安徽淮南 232001
摘要：针对传统蠕变模型难以描述岩石非稳态蠕变特征,尤其是加速蠕变阶段的非线性特征,常常导致模型的适用性和精确性受到限制的问题,在经典广义Kelvin模型和村山体模型基础上,将传统黏壶用分数阶黏壶代替,提出了改进的广义Kelvin体和村山体,再根据叠加原理提出了一种新型的岩石分数阶蠕变模型,在此基础上推导了其在一维与三维应力状态下的蠕变方程.为验证模型的有效性,选用了绿片岩、红砂岩和砂板岩进行实验分析.结果表明,分数阶蠕变模型在描述岩石的蠕变行为方面具有显著优势,与传统的西原蠕变模型相比,分数阶蠕变模型能够更精确地拟合实验数据,尤其在非线性阶段的拟合精度显著提高,验证了模型的合理性和精确性.
关键词：分数阶导数岩石蠕变加速蠕变村山体蠕变模型
分类号：TD353(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52404069)安徽省高校科学研究资助项目(2023AH051203)矿山建设工程安徽省高校重点实验室开放基金(GXZDSYS2023104)
论文发表日期：2025-12-31
在线出版日期：2025-11-25（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 89-94 )
英文信息