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单轴拉伸条件下脆性岩石微裂纹损伤模型研究
  • ISSN号:0254-7805
  • 期刊名称:固体力学学报
  • 时间:0
  • 页码:509-514
  • 语言:中文
  • 分类:O346.1[理学—固体力学;理学—力学] TU411.3[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,成都610065, [2]河海大学岩土工程研究所,南京210098
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(50539110)资助.
  • 相关项目:岩石高边坡失稳的大型滑坡预警和防治
中文摘要:

利用断裂力学、损伤力学和均匀化原理,对脆性岩石单轴拉伸条件下的力学特性进行分析,建立了脆性岩石的微裂纹损伤本构模型.首先对岩石内部微裂纹的统计分布规律进行分析,给出了理论分析过程中微裂纹分布的假设条件,在此基础上,参考已有研究成果,得到含细长微裂纹脆性岩石有效弹性参数的计算公式.然后,对岩石内部单一微裂纹进行断裂力学和损伤力学分析,得到了扩展裂纹尖端的应力强度因子计算公式,在一定微裂纹断裂扩展准则和断裂扩展速率的假设基础上,利用积分原理,得到了岩石整体的损伤变量和损伤演化方程,由此建立单轴拉伸条件下脆性岩石的微裂纹损伤本构模型.最后,通过一花岗岩的单轴拉伸试验结果对做裂纹损伤本构模型进行了验证.

英文摘要:

Based on the fracture mechanics,damage mechanics and harmonization theory,a micro-crack damage constitutive model is established through considering the mechanical characteristic of brittle rock under uniaxial tensile loading. Firstly, the statistical distribution orderliness of micro-crack in the rock is analyses,the supposition of distribution of micro-crack in the process of theory analyses is present, and other research results are referenced, the effective elastic parameters formula of brittle rock which contains a lot of spindly micro-cracks is got. Secondly, the fracture mechanics and damage mechanics of single micro- crack in the rock are analysed, base on some supposition of fracture failure criterion and fracture extend speed of micro-crack,and the integral theory is used, so that the damage variable and damage evolution function of rock is created, then the micro-crack damage model of brittle rock under uniaxial tensile loading is established. Finally,the micro-crack damage model is validated through a uniaxial tension experimental result of granite.

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期刊信息
  • 《固体力学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会
  • 主编:方岱宁
  • 地址:武汉华中科技大学南一楼西北508室
  • 邮编:430074
  • 邮箱:amss@mail.hust.edu.cn
  • 电话:027-87543737
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-7805
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1250/O3
  • 邮发代号:38-44
  • 获奖情况:
  • 获得第二届全国优秀科技期刊三等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:6186