片麻状花岗岩热黏弹塑性损伤蠕变模型及应用研究 被引量：12

1

作者 张强勇 向文 +1 位作者 江力宇 张龙云 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期88-97,共10页

随着地下工程开挖深度的增加,高地温和高地应力将导致岩石产生显著的蠕变变形,为保证地下洞室的施工和运行安全,研究温度-应力耦合作用下岩石蠕变力学特性具有十分重要的作用。以新疆齐热哈塔尔水电站引水隧洞高温段的片麻状花岗岩为研... 随着地下工程开挖深度的增加,高地温和高地应力将导致岩石产生显著的蠕变变形,为保证地下洞室的施工和运行安全,研究温度-应力耦合作用下岩石蠕变力学特性具有十分重要的作用。以新疆齐热哈塔尔水电站引水隧洞高温段的片麻状花岗岩为研究对象,通过不同温度和应力作用的三轴蠕变试验,获得了考虑不同温度影响的片麻状花岗岩的蠕变变形规律。基于蠕变试验成果,提出了考虑热力耦合作用的热黏弹塑性损伤蠕变模型,建立了片麻状花岗岩的热黏弹塑性损伤蠕变本构关系,推导了其一维和三维热黏弹塑性损伤蠕变方程,有效反演获得岩石的蠕变力学参数,揭示出典型高、中、低应力状态下温度对片麻状花岗岩蠕变特性的影响规律,研究成果为工程长期稳定性分析提供了重要理论依据。 展开更多

关键词 引水隧洞 片麻状花岗岩 热力耦合作用 损伤蠕变特性 热黏弹塑性损伤蠕变模型

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岩石非线性黏弹塑性损伤蠕变模型研究

2

作者 陈有亮 肖鹏 +2 位作者 杜曦 王苏然 RAFIG A 《应用力学学报》 北大核心 2025年第1期133-140,共8页

准确描述岩石蠕变行为的各阶段特征对岩石力学与岩体工程的研究具有重要的意义。由于经典元件组合模型不能较好地描述岩石蠕变过程中的非线性特征,基于损伤力学理论及Kachanov蠕变损伤演化规律,通过改进传统的Kelvin模型和村山体模型,... 准确描述岩石蠕变行为的各阶段特征对岩石力学与岩体工程的研究具有重要的意义。由于经典元件组合模型不能较好地描述岩石蠕变过程中的非线性特征,基于损伤力学理论及Kachanov蠕变损伤演化规律,通过改进传统的Kelvin模型和村山体模型,建立起能够描述岩石衰减蠕变阶段和加速蠕变阶段的非线性函数。将弹性体、线性Kelvin体、非线性Kelvin体、损伤黏弹塑性体进行串联,建立能够同时描述岩石瞬时弹性应变、非线性黏弹性应变、非线性黏塑性应变和黏性应变的非线性黏弹塑性损伤蠕变模型,采用Origin软件的Levenberg-Marquardt算法对模型参数进行了辨识,最后通过用不同应力水平下的砂岩单以及三轴压缩蠕变试验,验证该模型的合理性。结果表明:试验曲线和理论曲线的吻合度较高,所建模型不仅能够准确地描述岩石的瞬时弹性应变阶段、等速蠕变阶段的蠕变曲线特征,而且能够较好地描述衰减蠕变阶段和加速蠕变阶段蠕变曲线的非线性特征,验证了该模型的合理性与准确性。 展开更多

关键词 岩石力学 损伤 非线性 加速蠕变 黏弹塑性蠕变模型

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HTPB推进剂拉压不对称黏弹塑性本构模型

3

作者 邓旷威 李海阳 申志彬 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第1期51-58,共8页

为了研究HTPB推进剂拉伸、压缩蠕变变化规律,设计并分别开展了1 000 s拉伸、1 000 s压缩与28 d拉伸蠕变试验;同时,引入圣维南体与拉压不对称因子,建立了考虑拉压不对称的推进剂黏弹塑性本构模型;通过拟合与分析本构方程中的参数,得到了... 为了研究HTPB推进剂拉伸、压缩蠕变变化规律,设计并分别开展了1 000 s拉伸、1 000 s压缩与28 d拉伸蠕变试验;同时,引入圣维南体与拉压不对称因子,建立了考虑拉压不对称的推进剂黏弹塑性本构模型;通过拟合与分析本构方程中的参数,得到了该方程的适用范围。结果表明:推进剂蠕变变形行为受应力水平影响较大;同一应力水平下,拉伸蠕变的黏弹性变形大小约为压缩蠕变的1.62倍;压缩屈服应力为拉伸屈服应力的3.82倍。因此,拉压不对称黏弹塑性本构模型可以较好地表征低应力水平下推进剂蠕变的响应行为。所得结论和研究方法为固体发动机结构完整性分析与贮存寿命评估提供了参考依据。 展开更多

关键词 HTPB推进剂 蠕变 拉压不对称 本构模型 黏弹塑性

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岩石分数阶黏弹塑性损伤蠕变模型研究

4

作者 虎积元 盛冬发 +2 位作者 陈泰聪 李子恒 俞红全 《人民长江》 北大核心 2024年第11期237-243,共7页

为了准确描述岩石蠕变变形破坏的全过程特征,基于分数阶微积分理论,提出了一种用于描述岩石初始非线性衰减蠕变阶段蠕变变形特征的非定常Abel黏壶;进而根据连续损伤力学理论,建立了考虑蠕变损伤的分数阶非线性损伤黏塑性体,以描述加速... 为了准确描述岩石蠕变变形破坏的全过程特征,基于分数阶微积分理论,提出了一种用于描述岩石初始非线性衰减蠕变阶段蠕变变形特征的非定常Abel黏壶;进而根据连续损伤力学理论,建立了考虑蠕变损伤的分数阶非线性损伤黏塑性体,以描述加速蠕变阶段的蠕变力学行为。将非定常Abel黏壶和分数阶非线性损伤黏塑性体与胡克体、黏性体进行串联,建立了一种新的岩石分数阶黏弹塑性损伤蠕变模型,并结合广义胡克定律及Perzyna黏塑性理论推导出三维应力状态下的蠕变方程。最后,利用相关蠕变试验数据反演拟合,对比分析试验数据与模型曲线的相关性。结果表明:由该模型导出的蠕变方程不仅可以准确描述岩石在低应力水平下稳态蠕变阶段的非线特征,而且能够反映岩石在高应力状态下的加速蠕变特征,相关系数均在0.96以上,实现了对岩石蠕变过程3阶段的模拟。 展开更多

关键词 岩石蠕变 分数阶微积分 蠕变损伤 黏弹塑性

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考虑中间主应力和支护力的巷道围岩黏-弹塑性解 被引量：1

5

作者 经来旺 冯瑜腾 +3 位作者 郑霖 谢金鑫 黄旭 经纬 《中国矿业》 北大核心 2025年第1期146-153,共8页

岩石流变特性对巷道围岩的变形具有重要影响,往往会导致围岩发生大变形甚至失稳。为了全面地分析圆形巷道围岩的变形特性,采用流变模型的串联理论,将Burgers模型与统一强度准则下的摩擦片进行组合,得到了一种考虑围岩塑性的黏-弹塑性围... 岩石流变特性对巷道围岩的变形具有重要影响,往往会导致围岩发生大变形甚至失稳。为了全面地分析圆形巷道围岩的变形特性,采用流变模型的串联理论,将Burgers模型与统一强度准则下的摩擦片进行组合,得到了一种考虑围岩塑性的黏-弹塑性围岩本构模型。在对围岩进行弹塑性分析时,考虑了中间主应力系数和支护力的影响,并利用非关联流动法则,得到了巷道围岩塑性区半径和位移解析式。结合算例分析了中间主应力和支护力对巷道围岩塑性区半径及其应力场和位移场的影响,以及位移随时间的变化规律。研究结果表明:巷道围岩先后经历减速蠕变和稳速蠕变两个阶段。在减速阶段,围岩的位移增速较大,前期支护压力大。而在稳速阶段,围岩位移增速虽略有减小,但依然需要支护保持稳定;通过增大中间主应力和支护力,可以减小塑性区半径和围岩位移,提高巷道围岩的稳定性。此外,随着时间的增加,围岩变形逐渐增大,而通过增大支护力,可有效抑制围岩发生变形的速度,在一定程度上缓解了围岩变形。 展开更多

关键词 岩石流变特性 黏-弹塑性模型 蠕变 统一强度准则 BURGERS模型 支护力

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土工格栅蠕变特性及其黏弹塑性损伤本构模型研究 被引量：12

6

作者 周志刚 李雨舟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1943-1949,共7页

首先通过土工格栅蠕变试验,比较分析了不同荷载水平下的土工格栅蠕变规律。对以往典型的土工格栅蠕变模型进行归纳分类,并将之与蠕变试验结果对比,评价它们的适用性与可靠性。在此基础上提出了一种土工格栅黏弹塑性损伤本构模型,并应用... 首先通过土工格栅蠕变试验,比较分析了不同荷载水平下的土工格栅蠕变规律。对以往典型的土工格栅蠕变模型进行归纳分类,并将之与蠕变试验结果对比,评价它们的适用性与可靠性。在此基础上提出了一种土工格栅黏弹塑性损伤本构模型,并应用最优化方法求解模型参数,论证了其合理有效性。研究指出,以往研究所提三类典型的蠕变模型都只适合于描述低应力水平下的衰减模式蠕变,不适合描述高应力水平下的非衰减模式蠕变;土工格栅三参数黏弹性模型,能够较准确地反映土工格栅在低应力水平情况下的两阶段衰减蠕变特性;而考虑材料黏塑性变形以及损伤而建立的土工格栅黏弹塑性损伤模型,能够准确地反映其在高应力水平情况下的三阶段非衰减蠕变特性。 展开更多

关键词 土工格栅 蠕变特性 黏弹塑性 损伤 本构模型 最优化方法

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基于应变能的岩石黏弹塑性损伤耦合蠕变本构模型及应用 被引量：9

7

作者 姜鹏 潘鹏志 +2 位作者 赵善坤 吴振华 陈刚 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2967-2979,共13页

在Perzyna黏弹塑性理论的基础上,引入基于应变能理论的岩石细观单元强度损伤模型,同时考虑岩石蠕变过程中蠕变速率随时间变化的特性,构建了能描述岩石从初始蠕变、稳定蠕变到非线性加速蠕变整个蠕变过程的细观黏弹塑性损伤耦合蠕变本构... 在Perzyna黏弹塑性理论的基础上,引入基于应变能理论的岩石细观单元强度损伤模型,同时考虑岩石蠕变过程中蠕变速率随时间变化的特性,构建了能描述岩石从初始蠕变、稳定蠕变到非线性加速蠕变整个蠕变过程的细观黏弹塑性损伤耦合蠕变本构模型,并将该模型嵌入到三维弹塑性细胞自动机模拟系统(EPCA3D)中,通过实验数据验证该模型的正确性。应用该模型进行不同轴向应力、不同围压和不同均质度系数条件下的单、三轴压缩蠕变过程数值实验,结果表明:(1)轴向应力提高增加了蠕变速率,因此减少了蠕变失效时间;(2)围压和均质度系数的增加降低了蠕变速率并增加了蠕变失效时间,较好的再现了典型的实验现象。将该模型用于解释煤矿中"蠕变型"冲击地压的力学机理,较好的反映了煤矿巷道开挖后弹性应变能累积,围岩经历稳定蠕变和加速蠕变的损伤破坏过程,可为岩体工程的长期稳定性研究提供分析工具。 展开更多

关键词 岩石力学 应变能 黏弹塑性损伤耦合 蠕变 冲击地压

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一种改进的岩石黏弹塑性加速蠕变力学模型 被引量：24

8

作者 曹平 刘业科 +2 位作者 蒲成志 陈锐 汪亦显 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期142-146,共5页

为了全面描述岩石蠕变全过程,克服线性牛顿体不能准确描述加速蠕变的不足,在引入非线性蠕变体模型基础上,结合流变力学模型理论,定义应力与试件长期强度的比值为加速蠕变速率幂级数n,模型发生加速蠕变时的总蠕变量为蠕变特征长度εc,进... 为了全面描述岩石蠕变全过程,克服线性牛顿体不能准确描述加速蠕变的不足,在引入非线性蠕变体模型基础上,结合流变力学模型理论,定义应力与试件长期强度的比值为加速蠕变速率幂级数n,模型发生加速蠕变时的总蠕变量为蠕变特征长度εc,进而得到一种改进的能够描述岩石黏弹塑性加速蠕变的力学模型。结合东乡铜矿砂质页岩单轴压缩下分级增量循环加卸载蠕变试验,对模型参数的辨识进行解释,并将该模型的蠕变拟合曲线与实验的蠕变曲线进行对比。研究结果表明:该模型能很好地描述了岩石的加速蠕变特性。 展开更多

关键词 流变模型 加速蠕变 蠕变体模型 黏弹塑性模型 长期强度 特征长度

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改进的岩石非线性黏弹塑性蠕变模型及其硬化黏滞系数的修正 被引量：20

9

作者 高赛红 曹平 +1 位作者 汪胜莲 蒲成志 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期936-943,共8页

基于蠕变过程中的硬化-损伤机制,在对江西东乡铜矿砂质页岩单轴循环加卸载蠕变试验数据分析过程中,提出硬化-损伤效应的时效机制,并基于此对高应力条件下衰减蠕变阶段的黏滞系数(硬化黏滞系数)进行修正;结合定常蠕变阶段的损伤蠕变机制... 基于蠕变过程中的硬化-损伤机制,在对江西东乡铜矿砂质页岩单轴循环加卸载蠕变试验数据分析过程中,提出硬化-损伤效应的时效机制,并基于此对高应力条件下衰减蠕变阶段的黏滞系数(硬化黏滞系数)进行修正;结合定常蠕变阶段的损伤蠕变机制,提出高应力条件下岩石损伤效应的累积-扩散机理,并据此引入以累积损伤蠕变量为判定准则的加速蠕变触发模型(非线性蠕变体)描述岩石的不稳定蠕变特征。在此基础上,引入瞬时塑性元件,与虎克体和黏弹塑性体串联,建立了一个能够完整描述岩石蠕变全过程的非线性黏弹塑性蠕变模型。试验曲线与模型曲线较吻合,说明对高应力下硬化黏滞系数修正的必要性,改进非线性蠕变体的正确性与合理性。 展开更多

关键词 黏弹塑性蠕变模型 硬化黏滞系数 硬化-损伤效应 累积损伤蠕变量 瞬时塑性元件 加速蠕变体

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联合广义Hoek-Brown屈服准则的盐岩黏弹塑性损伤模型及工程应用 被引量：8

10

作者 马林建 刘新宇 +2 位作者 方秦 夏慧民 李青狮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1299-1303,共5页

通过4种屈服准则对盐岩适用性的对比分析,表明广义Hoek-Brown准则能够准确预测盐岩从拉伸到压缩应力区的强度值,结合不同应力状态下的塑性流动法则建立完整的盐岩弹塑性模型。进一步考虑盐岩的黏性损伤,基于Lemaitre等效应变原理,引入... 通过4种屈服准则对盐岩适用性的对比分析,表明广义Hoek-Brown准则能够准确预测盐岩从拉伸到压缩应力区的强度值,结合不同应力状态下的塑性流动法则建立完整的盐岩弹塑性模型。进一步考虑盐岩的黏性损伤,基于Lemaitre等效应变原理,引入损伤蠕变分量建立了一种能够反映盐岩初始蠕变、稳态蠕变和加速蠕变全过程的黏弹塑性损伤模型,并进行试验验证。利用FLAC3D的二次开发接口,实现了新模型的软件嵌入。对金坛盐岩储气库工程进行卸压模拟,分析储库围岩损伤和破坏演化规律,得到了储库初步最小运营内压为7 MPa。研究表明,新模型能够较好地匹配盐岩试验数据,描述盐岩黏弹塑性损伤行为,且数值稳定性良好。 展开更多

关键词 屈服准则 黏弹塑性 蠕变损伤 盐岩储气库 二次开发

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基于应变屈服临界的岩石黏弹塑性蠕变模型研究 被引量：5

11

作者 蒋昱州 王奔 +3 位作者 王瑞红 卢波 李聪 朱杰兵 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2017年第11期89-95,共7页

为了研究岩石的非线性加速蠕变特性,依据岩石蠕变变形不同阶段的力学特征,划分出了岩石由变形发展至破裂需经历的不同黏弹塑性状态,并给出了相应状态的蠕变力学特性。假定岩石在三轴压缩试验条件下,发生延性剪切破坏,推导了应变空间Druc... 为了研究岩石的非线性加速蠕变特性,依据岩石蠕变变形不同阶段的力学特征,划分出了岩石由变形发展至破裂需经历的不同黏弹塑性状态,并给出了相应状态的蠕变力学特性。假定岩石在三轴压缩试验条件下,发生延性剪切破坏,推导了应变空间Drucker-Prager准则的临界状态转化的最大剪应变判别式。基于Perzyna黏塑理论,考虑后继屈服硬化作用,引入统计损伤因子,构建了能描述非线性加速蠕变特性的黏弹塑性损伤演化模型;采用岩石全自动伺服三轴蠕变试验机对三峡库区典型砂岩试样开展了蠕变试验,得到了岩石试样在不同应力水平作用下的蠕变变形曲线。结果表明:蠕变试验中,岩样力学性质的时效特征显著,在最后一级应力水平作用下发生了非线性加速蠕变现象。基于提出的黏弹塑性蠕变模型对试验曲线进行拟合,拟合结果说明模型能够较好地反映砂岩蠕变3个阶段变形的规律特征,拟合效果较好。 展开更多

关键词 岩石力学 黏弹塑性 蠕变力学试验 损伤 本构模型

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考虑加速蠕变的深井巷道粉砂岩非线性黏弹塑性蠕变模型研究 被引量：6

12

作者 高春艳 高全臣 牛建广 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2016年第12期99-104,共6页

围岩流变特性是影响巷道工程安全性和稳定性的关键因素之一,本构模型的研究是岩石流变力学理论研究中最基本最重要的组成部分,同时也是将试验研究成果应用于实际工程的必要环节。综合采用试验研究、理论分析和数值试验模拟分析等研究方... 围岩流变特性是影响巷道工程安全性和稳定性的关键因素之一,本构模型的研究是岩石流变力学理论研究中最基本最重要的组成部分,同时也是将试验研究成果应用于实际工程的必要环节。综合采用试验研究、理论分析和数值试验模拟分析等研究方法,对淮南矿业集团朱集煤矿千米深井巷道粉砂岩的流变力学特性和本构方程的构建进行了分析研究。在参考大量相关理论和试验资料的基础上,提出改进的与应力以及时间有关的指数函数形式的非线性黏塑性元件,将之与Burgers蠕变模型串联形成能够模拟岩石三阶段蠕变特性的六元件组合模型。对朱集煤矿深井巷道粉砂岩进行高围压状态下三轴蠕变试验,获得了不同应力水平下的蠕变曲线,依据测得的轴向蠕变曲线对所提出的六元件蠕变模型进行参数辨识,验证了模型的合理性。 展开更多

关键词 粉砂岩 深井 非线性黏弹塑性 蠕变模型 三轴蠕变试验

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有限应变下蠕变—弹塑性—损伤耦合本构模型的数值模拟

13

作者 李锡夔 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 1997年第2期134-142,共9页

本文提出了一个模拟有限元应变下各向同性蠕变－弹塑性－损伤耦合本构行为的数值模型。模型基于不可逆过程的热动力学和内状态变量理论、以及应力就变本构关系的超弹性形式描述和变形梯度的弹性及非弹性部分的乘式分解。

关键词 有限应变 蠕变 弹塑性 损伤 耦合数值模型

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岩石非线性黏弹塑性蠕变模型研究 被引量：13

14

作者 汪妍妍 盛冬发 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期689-694,I0016,共7页

为了全面描述岩石蠕变的全过程,将非线性黏塑性模型与Burgers模型串联组成一个新的六元件非线性黏弹塑性蠕变模型。在黏塑性模型的蠕变量与时间呈幂函数关系的情况下,该蠕变模型可以很好地反映岩石的加速蠕变特性。利用已有文献对长山... 为了全面描述岩石蠕变的全过程,将非线性黏塑性模型与Burgers模型串联组成一个新的六元件非线性黏弹塑性蠕变模型。在黏塑性模型的蠕变量与时间呈幂函数关系的情况下,该蠕变模型可以很好地反映岩石的加速蠕变特性。利用已有文献对长山盐矿进行的单轴压缩蠕变试验结果,对所建立的非线性黏弹塑性蠕变模型的六个蠕变参数进行识别,所得结果与试验结果拟合度在0.959以上,表明了本文所建立的岩石非线性黏弹塑性蠕变模型的合理性与正确性。 展开更多

关键词 蠕变全过程 非线性 幂函数关系 黏弹塑性模型

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沥青混合料非线性黏弹塑性蠕变模型 被引量：6

15

作者 安文静 盛冬发 +1 位作者 张思成 刘邦建 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1030-1033,1054,共5页

本研究采用非线性黏弹塑性蠕变模型,更好地来模拟沥青混合料蠕变全过程。该模型由Burgers模型和非线性黏塑性元件串联而成。通过对沥青混合料的单轴压缩蠕变实验,得到不同应力作用下应变随时间的变化规律以及不同温度条件下沥青混合料... 本研究采用非线性黏弹塑性蠕变模型,更好地来模拟沥青混合料蠕变全过程。该模型由Burgers模型和非线性黏塑性元件串联而成。通过对沥青混合料的单轴压缩蠕变实验,得到不同应力作用下应变随时间的变化规律以及不同温度条件下沥青混合料蠕变柔量随时间的变化规律。利用origin软件对实验数据进行拟合,得到非线性黏弹塑性蠕变模型的六个力学参数。模型模拟结果与实验结果一致,表明本文所建立的非线性黏弹塑性蠕变模型的正确与合理性。此模型可较好地描述沥青混合料加速蠕变阶段,弥补了Burgers模型的不足。 展开更多

关键词 蠕变 BURGERS模型 沥青混合料 黏弹塑性模型 ORIGIN软件

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考虑时效损伤的岩石黏弹塑性本构模型 被引量：5

16

作者 曹利军 马超 王伟 《中国农村水利水电》 北大核心 2021年第9期160-166,共7页

目前多数本构模型难以同时描述软岩和硬岩的加速蠕变行为。为了反映岩石蠕变黏弹塑性力学行为,以广义Burgers模型作为基础模型,并验证其适用范围。引入损伤力学理论,建立考虑时效损伤的黏塑性体,与广义Burgers模型串联,从而得到一个新... 目前多数本构模型难以同时描述软岩和硬岩的加速蠕变行为。为了反映岩石蠕变黏弹塑性力学行为,以广义Burgers模型作为基础模型,并验证其适用范围。引入损伤力学理论,建立考虑时效损伤的黏塑性体,与广义Burgers模型串联,从而得到一个新的黏弹塑性蠕变本构模型,并拓展为三维情形。以某水电工程边坡页岩为研究对象,开展三轴压缩蠕变试验,利用所建模型辨识页岩蠕变数据,求解模型参数,并进行敏感性分析。引用相关文献中不同硬度、类型岩石的三轴蠕变数据,引入三维Cvisc模型进行模拟对比,分析理论曲线和试验曲线,充分显示出所建模型的合理性和适用性。目前多数模型难以反映不同岩石加速蠕变特性,所建模型通过验证可描述不同类型、硬度岩石蠕变行为,对不同加速蠕变曲线仍有良好辨识能力,研究成果为岩石加速蠕变力学行为模拟和岩体工程长期稳定性研究提供一定参考。 展开更多

关键词 时效损伤 岩石 黏弹塑性 硬度 加速蠕变

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基于互层岩体的非定常黏弹塑性蠕变模型及有限元分析

17

作者 胡涛涛 康志斌 +2 位作者 陈建勋 胡雄 王栋 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期118-126,共9页

为研究互层岩体在考虑时效变形作用时的蠕变特性,提出了一种考虑应力、应变阈值的非定常黏弹塑性五元件模型。该模型能够同时描述岩体的瞬时弹性应变、黏弹性蠕变、线性黏塑性蠕变和非线性黏塑性蠕变(加速蠕变),推导得出了其在三维应力... 为研究互层岩体在考虑时效变形作用时的蠕变特性,提出了一种考虑应力、应变阈值的非定常黏弹塑性五元件模型。该模型能够同时描述岩体的瞬时弹性应变、黏弹性蠕变、线性黏塑性蠕变和非线性黏塑性蠕变(加速蠕变),推导得出了其在三维应力状态下的蠕变方程;基于ABAQUS有限元软件完成了UMAT子程序的研发,并通过对比岩体的室内蠕变试验与该模型数值模拟结果来验证模型的适用性。结果表明:蠕变试验结果与数值计算结果相吻合,非定常黏弹塑性模型不仅可以精确描述减速蠕变和稳态蠕变过程,还可以较好地描述岩体的加速蠕变过程,从而验证了该模型的适用性与有效性。 展开更多

关键词 互层岩体 非线性蠕变 损伤 黏弹塑性模型 UMAT子程序

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基于西原模型的非线性黏弹塑性流变模型 被引量：30

18

作者 李良权 徐卫亚 王伟 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期671-680,共10页

在西原模型的基础上,引入能反映加速蠕变起始点的非线性黏塑性元件和瞬时塑性变形的塑性元件,建立了一个能完整反映蠕变全过程的非线性黏弹塑性流变模型.在其一维流变模型结构的基础上建立三维的流变模型,推导三维流变方程,接着探讨了... 在西原模型的基础上,引入能反映加速蠕变起始点的非线性黏塑性元件和瞬时塑性变形的塑性元件,建立了一个能完整反映蠕变全过程的非线性黏弹塑性流变模型.在其一维流变模型结构的基础上建立三维的流变模型,推导三维流变方程,接着探讨了在三轴压缩试验中确定三维蠕变参数的方法,并对参数进行了敏感性分析.用三轴压缩试验结果验证模型的有效性,结果表明模型能很好地模拟蠕变的三阶段,并且在多级偏应力水平下可以采用同一组蠕变参数. 展开更多

关键词 岩石流变力学 黏弹塑性 流变模型 瞬时塑性应变 蠕变试验

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复合改性双基推进剂黏弹性-黏塑性-黏损伤本构模型研究 被引量：9

19

作者 王鸿丽 许进升 +2 位作者 刘宗魁 童心 周长省 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1308-1315,共8页

为描述复合改性双基(CMDB)推进剂复杂的力学性能,推导出黏弹性-黏塑性-黏损伤本构模型。进行一系列蠕变-回复试验,获得了本构模型参数。通过不同应力水平和不同加载时间下的蠕变-回复试验和恒加载率-回复试验,验证了本构模型的有效性。... 为描述复合改性双基(CMDB)推进剂复杂的力学性能,推导出黏弹性-黏塑性-黏损伤本构模型。进行一系列蠕变-回复试验,获得了本构模型参数。通过不同应力水平和不同加载时间下的蠕变-回复试验和恒加载率-回复试验,验证了本构模型的有效性。结果表明:黏弹性-黏塑性-黏损伤本构模型能够预测CMDB推进剂的蠕变-回复响应和恒加载率-回复响应;与黏弹性-黏塑性本构模型相比,黏弹性-黏塑性-黏损伤模型对CMDB推进剂力学性能的预测能力明显提高;损伤变量随着应变增大,在经过缓慢增大和快速增大后逐渐趋于稳定,应变变化越慢,损伤变量越大,黏弹性-黏塑性-黏损伤模型和黏弹性-黏塑性模型的预测结果差别就越大。 展开更多

关键词 复合改性双基推进剂 黏弹性 黏塑性 黏损伤 蠕变 回复 本构模型

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基于颗粒流程序的黏弹塑性本构模型开发与应用 被引量：7

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作者 杨振伟 金爱兵 +2 位作者 王凯 孟新秋 高玉娟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2708-2715,共8页

在深入研究西原体模型黏弹塑性特征的基础上,推导出不同塑性条件下的流变特性方程,并将其推广到离散单元法中,研究了颗粒间力与位移关系的数值积分方案,总结出颗粒流程序中接触本构模型开发方法,并基于二维颗粒流程序(PFC2D)开发出具有... 在深入研究西原体模型黏弹塑性特征的基础上,推导出不同塑性条件下的流变特性方程,并将其推广到离散单元法中,研究了颗粒间力与位移关系的数值积分方案,总结出颗粒流程序中接触本构模型开发方法,并基于二维颗粒流程序(PFC2D)开发出具有黏弹塑性特征的西原体接触本构模型。通过两个互相接触的固定球体之间的应力松弛试验,分3种情况验证了模型编制的准确性。利用取自张家洼铁矿巷道内的岩石试样,通过单轴和三轴压缩试验获取计算参数,并进行了单轴压缩蠕变试验的模拟,通过与室内蠕变试验结果的对比,验证了PFC2D中自定义西原体模型用于岩石流变特性研究的可行性。利用西原体模型与线弹性模型对D型深埋巷道进行分析计算和破坏模式研究,结果显示,西原体模型预测结果与Hoek-Brown准则理论结果更为接近。在围岩蠕变作用下,巷道两帮变形量大于顶板和底板,破坏程度更为严重,计算结果与现场监测数据基本吻合。根据巷道长期稳定性的要求,提出着重支护两帮的治理建议。 展开更多

关键词 蠕变试验 颗粒流程序 西原体流变模型 黏弹塑性 流变特性 巷道蠕变

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