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单轴压缩非贯通节理岩石尖端塑性区及弹塑性断裂模型研究
单轴压缩非贯通节理岩石尖端塑性区及弹塑性断裂模型研究
作者:
刘红岩
王志乔
袁小平
原文服务方:
岩土力学
节理岩石
应变能密度
塑性软化
断裂软化因子
隐式积分算法
D-P准则
尖端塑性区
摘要:
基于Drucker-Prager(下简称D-P)准则,建立压缩载荷作用下的非贯通节理岩石的弹塑性断裂模型.针对节理岩石小范围屈服翼裂纹尖端塑性区,推导了D-P屈服准则的纯Ⅰ、纯Ⅱ及Ⅰ、Ⅱ复合型3种翼裂纹无量纲塑性区径长函数,并与Mises准则的塑性区进行对比;结果表明,D-P准则的Ⅰ型和复合型塑性区较Mises屈服准则的塑性区大,且其Ⅱ型及Ⅰ、Ⅱ复合型塑性区在翼裂纹上下表面不连续.进一步,引入断裂软化因子以表征节理岩石裂隙断裂扩展后的断裂软化规律,考虑非贯通节理岩石复合型断裂软化,是由于节理尖端翼裂纹应变能密度超过最小应变能密度导致其成核扩展引起的,提出用应变能密度的指数函数形式表征断裂软化变量的演化;塑性屈服函数采用Borja等的应力张量3个不变量的硬化/软化函数,反映塑性内变量及应力状态对硬化函数的影响;建立节理岩石的弹塑性断裂本构关系及其数值算法,并用回映隐式积分算法编制了弹塑性断裂模型的程序.以单轴压缩下非贯通节理岩石为例,分析岩石断裂韧度、节理摩擦系数和节理倾角等参数的影响,结果表明,所提出的弹塑性断裂模型与数值和试验结果比较吻合.
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文献信息
篇名
单轴压缩非贯通节理岩石尖端塑性区及弹塑性断裂模型研究
来源期刊
岩土力学
学科
关键词
节理岩石
应变能密度
塑性软化
断裂软化因子
隐式积分算法
D-P准则
尖端塑性区
年,卷(期)
2012,(6)
所属期刊栏目
基础理论与实验研究
研究方向
页码范围
1679-1688
页数
分类号
TU45
字数
语种
中文
DOI
10.3969/j.issn.1000-7598.2012.06.013
五维指标
传播情况
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期刊影响力
岩土力学
主办单位:
中国科学院武汉岩土力学研究所
出版周期:
月刊
ISSN:
1000-7598
CN:
42-1199/O3
开本:
大16开
出版地:
邮发代号:
创刊时间:
1979-01-01
语种:
chi
出版文献量(篇)
11045
总下载数(次)
0
总被引数(次)
250658
相关基金
国家自然科学基金
英文译名:
the National Natural Science Foundation of China
官方网址:
http://www.nsfc.gov.cn/
项目类型:
青年科学基金项目(面上项目)
学科类型:
数理科学
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