基于扰动状态概念的结构面剪切本构模型的构建方法

    公开(公告)号:CN113408103A

    公开(公告)日:2021-09-17

    申请号:CN202110557607.X

    申请日:2021-05-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于扰动状态概念的结构面剪切本构模型的构建方法,其包括如下步骤:基于扰动状态概念理论,定义扰动函数DF,建立RI响应及FA响应相对于观测响应的贡献;结合典型结构面剪切变形本构关系,分别获取初始响应及临界响应;通过剪切试验观测量表征扰动函数DF,建立基于扰动状态概念的结构面剪切变形本构模型;确定基于扰动状态概念的结构面剪切变形本构模型中的DSC参数;将结构面剪切试验数据代入基于扰动状态概念的结构面剪切本构模型中,验证得到的结构面剪切本构模型能够准确模拟结果面剪切变形行为。本发明通过采用扰动状态概念理论,建立节理剪切本构模型,模拟各剪切变形阶段的非线性特性,提升模型的实用性。

    一种改进Burgers岩石剪切蠕变模型的方法

    公开(公告)号:CN110274835A

    公开(公告)日:2019-09-24

    申请号:CN201910628858.5

    申请日:2019-07-12

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种改进Burgers岩石剪切蠕变模型的方法,包括以下步骤:S1、针对蠕变状态下岩石抗剪强度的时间差异性,构建一个由一个塑性元件和一个粘性元件并联而成描述岩石加速蠕变阶段力学特性的非线性元件;S2、采用广泛适用于流变领域的Kachanov定律,描述岩石加速蠕变阶段时效损伤函数D(t);S3、基于时效损伤函数D(t),确定抗剪强度τd的具体表达式τd(t);S4、将残余强度τr引入抗剪强度函数τd(t),构建考虑残余强度的修正抗剪强度函数τd(t);S5、将修正抗剪强度函数τd(t)代入步骤S1的非线性元件中,确定元件本构方程γ(t);S6、将元件本构方程γ(t)引入经典Burgers模型本构方程,获得精准反映全蠕变过程力学行为的改进Burgers模型本构方程γB(t)。

    基于应力差确定屈服点的节理剪切全过程损伤本构模型

    公开(公告)号:CN109885980B

    公开(公告)日:2021-02-09

    申请号:CN201910250649.1

    申请日:2019-03-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于应力差确定屈服点的节理剪切全过程损伤本构模型,S1、设定节理薄层细观单元体受荷即进入线弹性阶段,节理薄层细观单元体是各向同性的连续介质,细观单元体由无损状态转化为有损状态是瞬时完成的,且过程不可逆;S2、基于Weibull分布函数,定义外荷阀值F*,得到细观单元体的破坏概率密度函数;S3、基于流变模型力学元件,采用弹簧和摩擦片的组合模拟细观单元体受荷情况,得到剪切作用下节理的统计损伤本构模型;S4、根据岩土材料受荷损伤后即变为损伤与未损伤两部分,确定外荷阀值F*,得到剪切变形过程节理的损伤演化模型和节理剪切变形损伤本构模型;S5、确定所述节理剪切变形损伤本构模型参数m、u0、us;S6、验证本构模型的正确性。

    基于应力差确定屈服点的节理剪切全过程损伤本构模型

    公开(公告)号:CN109885980A

    公开(公告)日:2019-06-14

    申请号:CN201910250649.1

    申请日:2019-03-29

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于应力差确定屈服点的节理剪切全过程损伤本构模型,S1、设定节理薄层细观单元体受荷即进入线弹性阶段,节理薄层细观单元体是各向同性的连续介质,细观单元体由无损状态转化为有损状态是瞬时完成的,且过程不可逆;S2、基于Weibull分布函数,定义外荷阀值F*,得到细观单元体的破坏概率密度函数;S3、基于流变模型力学元件,采用弹簧和摩擦片的组合模拟细观单元体受荷情况,得到剪切作用下节理的统计损伤本构模型;S4、根据岩土材料受荷损伤后即变为损伤与未损伤两部分,确定外荷阀值F*,得到剪切变形过程节理的损伤演化模型和节理剪切变形损伤本构模型;S5、确定所述节理剪切变形损伤本构模型参数m、u0、us;S6、验证本构模型的正确性。

    基于扰动状态概念的结构面剪切本构模型的构建方法

    公开(公告)号:CN113408103B

    公开(公告)日:2022-05-31

    申请号:CN202110557607.X

    申请日:2021-05-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于扰动状态概念的结构面剪切本构模型的构建方法,其包括如下步骤:基于扰动状态概念理论,定义扰动函数DF,建立RI响应及FA响应相对于观测响应的贡献;结合典型结构面剪切变形本构关系,分别获取初始响应及临界响应;通过剪切试验观测量表征扰动函数DF,建立基于扰动状态概念的结构面剪切变形本构模型;确定基于扰动状态概念的结构面剪切变形本构模型中的DSC参数;将结构面剪切试验数据代入基于扰动状态概念的结构面剪切本构模型中,验证得到的结构面剪切本构模型能够准确模拟结果面剪切变形行为。本发明通过采用扰动状态概念理论,建立节理剪切本构模型,模拟各剪切变形阶段的非线性特性,提升模型的实用性。

    一种改进Harris分布的结构面剪切损伤本构模型的方法

    公开(公告)号:CN110987661B

    公开(公告)日:2021-08-27

    申请号:CN201911165946.2

    申请日:2019-11-25

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种改进Harris分布的结构面剪切损伤本构模型的方法,本发明模型能够反映岩石结构面的剪切应力‑剪切位移关系;特别是对线弹性阶段、峰前软化阶段、峰后软化阶段和残余剪切应力阶段的描述更为合理。本发明所提出的模型参数可以用数学方法确定,具有明确的物理意义,精度和严谨性更胜拟合方法;通过与试验数据和与以往模型的比较,本文提出的模型能够准确地反映结构面剪切应力‑剪切位移曲线的变化趋势,对曲线的描述更为完备,体现了模型的优越性和适用性。

    一种改进Burgers岩石剪切蠕变模型的方法

    公开(公告)号:CN110274835B

    公开(公告)日:2021-04-30

    申请号:CN201910628858.5

    申请日:2019-07-12

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种改进Burgers岩石剪切蠕变模型的方法,包括以下步骤:S1、针对蠕变状态下岩石抗剪强度的时间差异性,构建一个由一个塑性元件和一个粘性元件并联而成描述岩石加速蠕变阶段力学特性的非线性元件;S2、采用广泛适用于流变领域的Kachanov定律,描述岩石加速蠕变阶段时效损伤函数D(t);S3、基于时效损伤函数D(t),确定抗剪强度τd的具体表达式τd(t);S4、将残余强度τr引入抗剪强度函数τd(t),构建考虑残余强度的修正抗剪强度函数τd(t);S5、将修正抗剪强度函数τd(t)代入步骤S1的非线性元件中,确定元件本构方程γ(t);S6、将元件本构方程γ(t)引入经典Burgers模型本构方程,获得精准反映全蠕变过程力学行为的改进Burgers模型本构方程γB(t)。

    一种改进Harris分布的结构面剪切损伤本构模型的方法

    公开(公告)号:CN110987661A

    公开(公告)日:2020-04-10

    申请号:CN201911165946.2

    申请日:2019-11-25

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种改进Harris分布的结构面剪切损伤本构模型的方法,本发明模型能够反映岩石结构面的剪切应力-剪切位移关系;特别是对线弹性阶段、峰前软化阶段、峰后软化阶段和残余剪切应力阶段的描述更为合理。本发明所提出的模型参数可以用数学方法确定,具有明确的物理意义,精度和严谨性更胜拟合方法;通过与试验数据和与以往模型的比较,本文提出的模型能够准确地反映结构面剪切应力-剪切位移曲线的变化趋势,对曲线的描述更为完备,体现了模型的优越性和适用性。

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