一种改进的岩石蠕变本构模型

发布时间：2017-09-09 15:45

  本文关键词：一种改进的岩石蠕变本构模型

  更多相关文章： 岩石蠕变 非牛顿黏壶 修正的Kelvin模型 加速蠕变

【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。
【作者单位】： 防灾科技学院基础课教学部;
【关键词】： 岩石蠕变 非牛顿黏壶 修正的Kelvin模型 加速蠕变
【基金】：中国地震局教师科研基金项目(No.20120119)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 1引言岩石在恒定的应力作用下蠕变曲线可以分为如图1所示的3个阶段[1-2]:AB段应变速率逐渐递减,称为衰减蠕变阶段;BC段为定常蠕变,该阶段内曲线斜率保持不变,应变速率呈定值稳定状态;CD段为试件达到破坏前应变速率呈加速增长的加速蠕变阶段,这种蠕变将导致试件迅速破坏。图1中

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