1、岩石类材料动态本构关系研究,主要内容,1,2,3,4,一、岩石动态本构关系,动态强化因子,发展最成熟，应用广泛，但它仅在低应变率等一些特殊的情况下比较适用,突出非线性特征，表达简明、直观，易于修改，但不能 反映滞回环、残余变形以及卸载和加载的区别等。,利用标准应力应变曲线的几何特性减少未知量； 特定试验结果确定剩余未知量,线 弹 性,非线弹性,参数初定,一、岩石动态本构关系,动态弹性本构模型,粘弹塑性,弹塑性,粘弹性,粘塑性,一、岩石动态本构关系,动态粘弹塑性本构模型,元件模型理论,一、岩石动态本构关系,动态粘弹塑性本构模型,元件模型理论,一、岩石动态本构关系,动态粘弹塑性本构模型,元件模型理
2、论,一、岩石动态本构关系,动态粘弹塑性本构模型,元件模型理论,一、岩石动态本构关系,动态粘弹塑性本构模型,元件模型理论,施加应力后，立刻产生瞬时弹性变形 可用弹簧元件来描述;,在应力水平较低时，只有瞬时弹性应变，当应力大于某一值时，发生衰减 这种特征可以用Maxwell体和塑性元件的并联来模拟;,损伤演化对岩石类材料的动态力学特性有很大的影响 可以采用损伤元件来描述。,根据岩石类材料的力学特点建立本构模型的过程如下：,一、岩石动态本构关系,动态粘弹塑性本构模型,元件模型理论,根据岩石类材料的力学特点建立本构模型的过程如下，进一步分析可得到岩石粘弹塑性动态模型微分方程的数学表达式：,岩石类材料考
3、虑损伤的粘弹塑性动态本构模型,一、岩石动态本构关系,参数确定,不论本构模型的形式、类型如何，其最终得到的应力一应变曲线都应该接近下面的岩石类材料受压标准应力一应变曲线形式：,提 出 背 景,波传播法的优越性：对本构无需事先假定,岩石类材料传统本构关系建立方法的困难,材料动态力学行为惯性效应和应变率效应的耦合,二、波传播法用于率型材料本构的研究,拉格朗日分析方法概述不作事先的本构假定，通过测量材料不同位置处的某些力学信息(应力、应变或质点速度等)的变化，由普适的守恒方程经过适当的数学推演及数值计算，求得未知的力学量。,二、波传播法用于率型材料本构的研究,三、岩石动态本构关系的应用,地下交通工程 围岩,核废料深埋处理,深地下空间 开发利用,深层能源开采,新的本构模型 新的建模方法,岩体，而非岩石,高应变率下的岩石试验技术还有待进一步提高,理论、试验、模拟三者相结合,岩爆、软岩大变形等灾害研究,宏细观结合,岩石动态 本构研究,四、几点思考,Thank You !,
