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岩石非线性黏弹塑性损伤蠕变模型研究
1
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。
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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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职称材料
考虑膨胀应力和剪胀的深埋隧道弹塑性解
被引量：
14
2
作者
陈有亮
刘耕云
+2 位作者
杜曦
RAFIG Azzam
吴东鹏
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第8期2525-2535,共11页
基于湿度应力场理论,推导了考虑膨胀应力和剪胀特性的圆形隧道开挖后围岩力学响应的弹塑性解。将隧道软弱围岩遇水膨胀现象视为湿度-应力耦合过程,基于Fick第二定律,推导了圆形隧洞围岩内湿度扩散非稳态解。采用非关联流动法则,获得了...
基于湿度应力场理论,推导了考虑膨胀应力和剪胀特性的圆形隧道开挖后围岩力学响应的弹塑性解。将隧道软弱围岩遇水膨胀现象视为湿度-应力耦合过程,基于Fick第二定律,推导了圆形隧洞围岩内湿度扩散非稳态解。采用非关联流动法则,获得了隧道高膨胀势区的应力和位移解答。以两种不同质量岩体开挖的隧洞为例,分析了膨胀围岩应力和变形的影响因素。结果表明,考虑膨胀应力(取决于围岩含水率变化和湿度膨胀系数)时,塑性区扩大,松动圈厚度增加,应力收敛变慢。当膨胀应力增大到一定程度时,塑性区将出现拉应力区。膨胀岩隧洞开挖遇水作用,膨胀应力增加的围岩变形远大于地应力引起的围岩变形。同时,应力剪胀对膨胀性围岩的变形影响不容忽视,尤其是在支护抗力较小的情况下,洞壁处径向位移增加显著。
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关键词
深埋隧道
湿度应力场
膨胀应力
剪胀
弹塑性解
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职称材料
考虑水化学损伤的岩石真三轴蠕变本构模型
被引量：
5
3
作者
陈有亮
陈奇键
+2 位作者
肖鹏
杜曦
王苏然
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期159-168,共10页
为了准确描述岩石在酸性环境下真三轴蠕变行为的各阶段特征,基于水岩作用的化学动力学理论,定义了考虑PH值与时间的化学损伤因子,将弹性体,非线性Kelvin体,线性Kelvin体和黏弹塑性体进行串联,并考虑岩石在真三轴应力作用下的实际情况,...
为了准确描述岩石在酸性环境下真三轴蠕变行为的各阶段特征,基于水岩作用的化学动力学理论,定义了考虑PH值与时间的化学损伤因子,将弹性体,非线性Kelvin体,线性Kelvin体和黏弹塑性体进行串联,并考虑岩石在真三轴应力作用下的实际情况,建立岩石酸腐与真三轴应力耦合作用下的损伤蠕变本构模型,通过已有的蠕变试验数据对该模型进行参数辨识与验证,并通过数据拟合得到岩石在真三轴应力下的屈服面方程,探讨中间主应力对蠕变模型的影响.结果表明,推导的本构模型能很好地描述岩石在酸腐作用下真三轴蠕变行为的各阶段特性,验证了其合理性与准确性.
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关键词
化学腐蚀
真三轴应力
非线性
岩石蠕变本构
中间主应力
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职称材料
题名
岩石非线性黏弹塑性损伤蠕变模型研究
1
作者
陈有亮
肖鹏
杜曦
王苏然
RAFIG A
机构
上海理工
大学
环境与建筑学院土木
工程
系
亚琛工业大学工程地质与水文地质系
新南威尔士
大学
土木与环境
工程
学院
同济
大学
地下建筑与
工程
系
出处
《应用力学学报》
北大核心
2025年第1期133-140,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.10872133)
上海市软科学研究领域重点资助项目(No.18692106100)。
文摘
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。
关键词
岩石力学
损伤
非线性
加速蠕变
黏弹塑性蠕变模型
Keywords
rock mechanics
damage
nonlinearity
accelerated creep
viscoelastic plastic creep model
分类号
TD313 [矿业工程—矿井建设]
在线阅读
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职称材料
题名
考虑膨胀应力和剪胀的深埋隧道弹塑性解
被引量：
14
2
作者
陈有亮
刘耕云
杜曦
RAFIG Azzam
吴东鹏
机构
上海理工
大学
环境与建筑学院土木
工程
系
亚琛工业大学工程地质与水文地质系
新南威尔士
大学
土木与环境
工程
学院
上海申通地铁集团有限公司
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第8期2525-2535,共11页
基金
国家自然科学基金(No.10872133)
上海市软科学研究领域重点项目(No.18692106100)。
文摘
基于湿度应力场理论,推导了考虑膨胀应力和剪胀特性的圆形隧道开挖后围岩力学响应的弹塑性解。将隧道软弱围岩遇水膨胀现象视为湿度-应力耦合过程,基于Fick第二定律,推导了圆形隧洞围岩内湿度扩散非稳态解。采用非关联流动法则,获得了隧道高膨胀势区的应力和位移解答。以两种不同质量岩体开挖的隧洞为例,分析了膨胀围岩应力和变形的影响因素。结果表明,考虑膨胀应力(取决于围岩含水率变化和湿度膨胀系数)时,塑性区扩大,松动圈厚度增加,应力收敛变慢。当膨胀应力增大到一定程度时,塑性区将出现拉应力区。膨胀岩隧洞开挖遇水作用,膨胀应力增加的围岩变形远大于地应力引起的围岩变形。同时,应力剪胀对膨胀性围岩的变形影响不容忽视,尤其是在支护抗力较小的情况下,洞壁处径向位移增加显著。
关键词
深埋隧道
湿度应力场
膨胀应力
剪胀
弹塑性解
Keywords
deep-buried tunnel
humidity stress field
swelling stress
dilatancy
elastoplastic solution
分类号
TU431 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
考虑水化学损伤的岩石真三轴蠕变本构模型
被引量：
5
3
作者
陈有亮
陈奇键
肖鹏
杜曦
王苏然
机构
上海理工
大学
环境与建筑学院土木
工程
系
亚琛工业大学工程地质与水文地质系
东南
大学
交通学院
新南威尔士
大学
土木与环境
工程
学院
同济
大学
地下建筑与
工程
系
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期159-168,共10页
基金
国家自然科学基金(10872133)
上海市软科学研究领域重点资助项目(18692106100)。
文摘
为了准确描述岩石在酸性环境下真三轴蠕变行为的各阶段特征,基于水岩作用的化学动力学理论,定义了考虑PH值与时间的化学损伤因子,将弹性体,非线性Kelvin体,线性Kelvin体和黏弹塑性体进行串联,并考虑岩石在真三轴应力作用下的实际情况,建立岩石酸腐与真三轴应力耦合作用下的损伤蠕变本构模型,通过已有的蠕变试验数据对该模型进行参数辨识与验证,并通过数据拟合得到岩石在真三轴应力下的屈服面方程,探讨中间主应力对蠕变模型的影响.结果表明,推导的本构模型能很好地描述岩石在酸腐作用下真三轴蠕变行为的各阶段特性,验证了其合理性与准确性.
关键词
化学腐蚀
真三轴应力
非线性
岩石蠕变本构
中间主应力
Keywords
chemical corrosion
true triaxial stress
nonlinearity
rock creep constitutive
intermediate principal stress
分类号
TD313 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
岩石非线性黏弹塑性损伤蠕变模型研究
陈有亮
肖鹏
杜曦
王苏然
RAFIG A
《应用力学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
考虑膨胀应力和剪胀的深埋隧道弹塑性解
陈有亮
刘耕云
杜曦
RAFIG Azzam
吴东鹏
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
14
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
考虑水化学损伤的岩石真三轴蠕变本构模型
陈有亮
陈奇键
肖鹏
杜曦
王苏然
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
5
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职称材料
已选择
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条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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