岩石蠕变的热力学本构模型及应用分析

作     者：由爽 张志超 纪洪广 YOU Shuang;ZHANG Zhichao;JI Hongguang

作者机构：北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 重庆大学土木工程学院重庆400044 清华大学土木工程系北京100084 

出 版 物：《中国矿业大学学报》 (Journal of China University of Mining & Technology)

年 卷 期：2016年第45卷第3期

页      面：507-513页

核心收录：

学科分类：0709[理学-地质学] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0708[理学-地球物理学] 0815[工学-水利工程] 0816[工学-测绘科学与技术] 0813[工学-建筑学] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：中央高校基本科研业务专项资金项目(FRF-TP-15-039A2) 国家自然科学基金项目(51534002) 

主　　题：岩石蠕变 黏-弹-塑性本构 蠕变失稳 砂岩 

摘      要：通过建立一个基于非平衡态热力学的岩石黏-弹-塑性本构模型,用以分析岩石的蠕变变形和蠕变失稳问题.该模型不同于经典弹-塑性模型,从可逆、不可逆能量过程及能量的涨落出发,推导得到了可统一描述岩石黏-弹-塑性行为的本构关系,无需屈服面、流动法则等概念.它通过将应力划分为弹性应力和黏滞应力来描述岩石的黏-弹性行为,而通过耗散流和涨落运动的概念来描述岩石的黏-塑性行为.分析表明,该模型可以反映岩石在高围压下延性破坏、在低围压下脆性破坏的特征,同时也可较好地预测岩石的蠕变变形和蠕变失稳规律,并可较好地阐述其中的物理机制.