综合考虑宏细观缺陷的岩体动态损伤本构模型

作     者：张力民 吕淑然 刘红岩 Zhang Li-min;Lü Shu-ran;Liu Hong-yan

作者机构：北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 河北承德钢铁公司河北承德067000 首都经济贸易大学安全与环境工程学院北京100026 中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083 西藏大学工学院西藏拉萨850000 中国地质大学(北京)国土资源部深部地质钻探技术重点实验室北京100083 

出 版 物：《爆炸与冲击》 (Explosion and Shock Waves)

年 卷 期：2015年第35卷第3期

页      面：428-436页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082603[工学-火炮、自动武器与弹药工程] 0826[工学-兵器科学与技术] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41002113 41162009) 教育部科学技术研究重点项目(211175) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2010ZY45) 2011年度北京市属高等学校人才强教深化计划人才创新团队项目(PHR201107143) 

主　　题：爆炸力学 动态损伤本构模型 宏观缺陷 细观缺陷 动态断裂机理 复合损伤变量 节理岩体 

摘      要：针对节理岩体同时含有节理、裂隙等宏观缺陷及微裂隙、微孔洞等细观缺陷的客观事实,提出了在节理岩体动态损伤本构模型中应同时考虑宏细观缺陷的观点。为此,首先对基于细观动态断裂机理的经典岩石动态损伤本构模型—TCK(Taylor-Chen-Kuszmaul)模型进行了阐述,其次基于Lemaitre等效应变假设推导了综合考虑宏细观缺陷的复合损伤变量(张量),进而在此基础上建立了相应的节理岩体动态损伤本构模型,并利用该模型讨论了载荷应变率及节理条数对岩体动态力学特性的影响规律。结果表明,在不同载荷应变率下试件在变形初始阶段是重合的,而后随着应变的增加,试件峰值强度、峰值应变及总应变均随载荷应变率的增加而增加;随着节理条数的增加,试件峰值强度逐渐降低,但降低趋势逐渐变缓并趋于某一定值。上述研究结论与目前的理论及实验研究结果的基本规律是一致的,说明了本模型的合理性。