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基于Drucker.Prager准则的岩石弹塑性损伤本构模型研究
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:《岩土力学》
  • 时间:0
  • 分类:TU454[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]中国地质大学北京工程技术学院,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金资助(No.41002113,No.41162009);中央高校基本科研业务费专项资金资助(No.2010ZY45,No.2011PY0190):教育部科学技术研究重点项目(No.2011175).
中文摘要:

大多数岩石材料软化本构模型在硬化函数中引入塑性内变量来表示材料的硬化/软化性质,但并不能反映岩石微裂隙损伤对材料力学性能的影响及单轴拉伸和压缩所表现的初始屈服强度而与屈服极限无的差异。基于D.P准则同时考虑塑性软化及损伤软化,建立岩石类材料的弹塑性本构关系及其数值算法。塑性屈服函数采用Borja等的应力张量的硬化/软化函数,反映塑性内变量及应力状态对硬化函数的影响;由于岩石损伤软化是微裂隙扩展所导致的体积膨胀引起的,因此,提出用体积应变表征岩石损伤变量的演化,并用回映隐式积分算法编制了岩石的弹塑性损伤本构程序。对单轴压缩及拉伸荷载作用下的岩石材料试验进行数值模拟,结果表明,所提出的岩石弹塑性损伤本构模型可以较好地符合岩石材料的力学特性。

英文摘要:

Hardening and softening properties of the materials is described by introducing plastic internal variables to hardening function in most softening constitutive models of rock, without considering the damage effects of microcrack growth and different performances of initial yield strength fo and yield limitf between the uniaxial tensile and compressive loadings. Plastic yield criterion is used simultaneously with the damage criteria to simulate the physical behavior of rock-like materials based on D-P criterion, and elastoplastio damage constitutive model with its numerical algorithm is also proposed. Borja's hardening~softening strain function is employed as the plastic yield function, indicating the plastic internal variables and stress states are two important factors to the hardening function. Volume expansion caused by micro-crack growth is responsible for rock damage evolution D, which can be characterized by proposed function of volumetric strain. The code of elastoplastic damage constitutive model of rock is implemented using return mapping implicit integration algorithm. The proposed model is used to uniaxial tensile and compressive tests and the results agree well with the characteristics of rocklike materials and experimental curves.

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期刊信息
  • 《岩土力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 主编:孔令伟
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:ytlx@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87198484 87199252
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7598
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1199/O3
  • 邮发代号:38-383
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,美国《工程索引》EI收录期刊
  • 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,美国工程索引,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)
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