一种改进的岩石蠕变本构模型

• 作者: 康永刚 张秀娥
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 岩石蠕变 非牛顿黏壶 修正的Kelvin模型 加速蠕变
• 年，卷（期）: 2014,（4）
• 所属期刊栏目: 基础理论与实验研究
• 页码范围: 1049-1055
• 页数: 7页
• 分类号: TU452
• 语种: 中文

摘要

岩石的蠕变曲线通常可以分为衰减蠕变、稳态蠕变和加速蠕变3个阶段。经典的岩石蠕变模型通常包含牛顿黏壶而不是非牛顿黏壶，它们不能描述岩石整个蠕变过程。提出一种改进的岩石蠕变模型，该过程分为3步。首先，用非牛顿黏壶代替Kelvin模型中的牛顿黏壶，给出一种修正的Kelvin模型用来描述衰减蠕变和稳态蠕变。其次，用一种非定常、非牛顿黏壶和塑性体并联的黏塑性体，给出一种经验函数用来描述加速蠕变。再次，用描述瞬时弹性应变的虎克弹簧、修正的Kelvin模型和黏塑性体的串联，给出一种改进的岩石蠕变本构关系及相应的蠕变函数。黏塑性体关闭时，所得蠕变函数可以描述衰减蠕变和稳态蠕变。黏塑性体开启时，蠕变函数可以描述包含加速蠕变在内的3个阶段的岩石蠕变。用给出的蠕变函数拟合了不同应力下的蠕变试验数据，都给出了较好的描述，说明模型具有一定的合理性和适用性。