本文關(guān)鍵詞：基于微裂紋演化的巖石蠕變損傷與破裂過程的數(shù)值模擬

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【摘要】：傳統(tǒng)的巖石唯像蠕變模型忽略了巖石內(nèi)在細(xì)觀結(jié)構(gòu)的時(shí)效損傷演化機(jī)制,無法從深層次上揭示復(fù)雜工程條件下巖石蠕變特性和時(shí)效破裂機(jī)理�；谶B續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論,提出了一種表征真實(shí)巖石介質(zhì)的宏-細(xì)觀雙尺度概念模型;依據(jù)細(xì)觀尺度下微裂紋瞬時(shí)擴(kuò)展和亞臨界擴(kuò)展的物理機(jī)制,運(yùn)用損傷力學(xué)與斷裂力學(xué)理論,建立了基于微裂紋演化的巖石細(xì)觀蠕變損傷本構(gòu)方程及破裂準(zhǔn)則;采用Matlab軟件編程將該細(xì)觀模型嵌入到Comsol宏觀有限元模型中,實(shí)現(xiàn)了一種能夠模擬巖石蠕變損傷與破裂演化全過程的數(shù)值方法。在此基礎(chǔ)上,利用建立的數(shù)值方法對(duì)雙軸壓縮條件下巖石蠕變過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,模擬結(jié)果很好地表征了巖石典型的3階段蠕變特征,并以一種物理真實(shí)、可視化的方式深入地揭示了巖石從細(xì)觀時(shí)效損傷演化至宏觀破裂的全過程。
【作者單位】： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 微裂紋擴(kuò)展 蠕變 損傷演化 破裂 宏-細(xì)觀模型
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)資助項(xiàng)目(2014CB046905) 國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51274191,51404245)
【分類號(hào)】：TU45
【正文快照】： 巖石蠕變是指在恒定應(yīng)力持續(xù)作用下發(fā)生的變形與破裂不斷增長(zhǎng)的現(xiàn)象,它與巖石工程的長(zhǎng)期穩(wěn)定性密切相關(guān)[1]。大量的工程實(shí)踐表明,圍巖的破壞與失穩(wěn)過程往往具有明顯的時(shí)間效應(yīng),如圍巖垮塌、滯后突水、時(shí)滯型巖爆等[2-3]。巖石的蠕變特性是導(dǎo)致這些工程圍巖時(shí)滯性破壞現(xiàn)象的一

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 袁亮;薛俊華;劉泉聲;劉濱;;煤礦深部巖巷圍巖控制理論與支護(hù)技術(shù)[J];煤炭學(xué)報(bào);2011年04期

2 鄧榮貴,周德培,張倬元,付小敏;一種新的巖石流變模型[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2001年06期

3 曹樹剛,邊 金,李 鵬;巖石蠕變本構(gòu)關(guān)系及改進(jìn)的西原正夫模型[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2002年05期

4 何滿潮,謝和平,彭蘇萍,姜耀東;深部開采巖體力學(xué)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2005年16期

5 孫鈞;;巖石流變力學(xué)及其工程應(yīng)用研究的若干進(jìn)展[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2007年06期

6 朱杰兵;汪斌;鄔愛清;;錦屏水電站綠砂巖三軸卸荷流變?cè)囼?yàn)及非線性損傷蠕變本構(gòu)模型研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2010年03期

7 李連崇;徐濤;唐春安;朱立凱;;單軸壓縮下巖石蠕變失穩(wěn)破壞過程數(shù)值模擬[J];巖土力學(xué);2007年09期

8 楊文東;張強(qiáng)勇;張建國(guó);賀如平;曾紀(jì)全;;基于FLAC~(3D)的改進(jìn)Burgers蠕變損傷模型的二次開發(fā)研究[J];巖土力學(xué);2010年06期

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳俊;程樺;王璨;;節(jié)理裂隙發(fā)育圍巖對(duì)立井井壁受力的影響研究[J];安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年03期

2 賈東遠(yuǎn),陰可,李艷華;巖石邊坡穩(wěn)定性分析方法[J];地下空間;2004年02期

3 邱道宏;陳劍平;張秉鶴;肖云華;;深埋長(zhǎng)大公路隧道巖爆預(yù)測(cè)及防治研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2006年06期

4 賴小彬;徐小敏;張伯虎;盧萍;;某礦山巷道交岔口的三維有限元模擬分析[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2007年04期

5 徐營(yíng);張子新;蔣金泉;;深井圍巖破壞機(jī)理與穩(wěn)定性分析[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2007年S1期

6 王方漢;曹維勤;張文如;張伯虎;徐小敏;;南京棲霞山礦巷道圍巖穩(wěn)定性數(shù)值分析[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2009年01期

7 高富強(qiáng);高新峰;康紅普;;動(dòng)力擾動(dòng)下深部巷道圍巖力學(xué)響應(yīng)FLAC分析[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2009年04期

8 張明建;郜進(jìn)海;王大順;;“三軟”煤巷圍巖移動(dòng)規(guī)律研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2009年05期

9 張清照;沈明榮;張龍波;;結(jié)構(gòu)面在卸載條件下的力學(xué)特性研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2009年06期

10 李宏杰;;曲江礦運(yùn)輸大巷變形機(jī)制分析與支護(hù)對(duì)策研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2010年05期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 潘一山;呂祥鋒;李忠華;;煤礦沖擊地壓巷道吸能支護(hù)研究[A];塑性力學(xué)新進(jìn)展——2011年全國(guó)塑性力學(xué)會(huì)議論文集[C];2011年

2 陳得信;曹思遠(yuǎn);陳仲杰;;金川二礦區(qū)深部開采巖體力學(xué)分析[A];2010全國(guó)采礦科學(xué)技術(shù)高峰論壇論文集[C];2010年

3 高富強(qiáng);楊軍;張華;;不同載荷形式下石灰?guī)r沖擊特性的比較和討論[A];第九屆全國(guó)沖擊動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2009年

4 何滿潮;陶志剛;張斌;;羅山礦區(qū)滑坡災(zāi)害發(fā)生機(jī)理與監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)研究[A];自主創(chuàng)新與持續(xù)增長(zhǎng)第十一屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集（1）[C];2009年

5 韓庚友;王思敬;張曉平;王彥兵;趙國(guó)斌;馬超鋒;;分級(jí)加載下薄層狀巖石蠕變特性研究[A];中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所第十屆（2010年度）學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(下)[C];2011年

6 單治鋼;嚴(yán)鵬;;深部巖體開挖瞬態(tài)卸荷誘發(fā)巖爆機(jī)理初探[A];中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)第四屆地質(zhì)及勘探專業(yè)委員會(huì)第一次學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2008年

7 段汝健;胡香偉;;高地應(yīng)力地區(qū)地下洞室施工的幾個(gè)問題探討[A];南方十三�。▍^(qū)、市）水力發(fā)電學(xué)會(huì)秘書長(zhǎng)會(huì)議論文集[C];2010年

8 衛(wèi)建軍;;華亭煤礦高應(yīng)力軟巖巷道支護(hù)技術(shù)研究[A];西部礦山建設(shè)工程理論與實(shí)踐[C];2009年

9 于峰;尹潤(rùn)生;毛增雪;李磊;;下溝礦厚煤層錨桿支護(hù)實(shí)踐[A];安全高效礦井建設(shè)與開采技術(shù)——陜西省煤炭學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(2010)[C];2010年

10 柴華彬;鄒友峰;;條帶開采工程巖體非線性流變力學(xué)研究[A];隧道、地下工程及巖石破碎理論與應(yīng)用——隧道、地下工程及巖石破碎學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙同彬;深部巖石蠕變特性試驗(yàn)及錨固圍巖變形機(jī)理研究[D];山東科技大學(xué);2009年

2 李偉;深部巷道圍巖穩(wěn)定性安全控制原理與應(yīng)用研究[D];山東科技大學(xué);2010年

3 王猛;煤礦深部開采巷道圍巖變形破壞特征試驗(yàn)研究及其控制技術(shù)[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2010年

4 楊艷國(guó);寺河礦煤巷掘進(jìn)工作面煤與瓦斯突出預(yù)警系統(tǒng)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2010年

5 何峰;巖石蠕變—滲流耦合作用規(guī)律研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2010年

6 李剛;水巖耦合作用下軟巖巷道變形機(jī)理及其控制研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年

7 郭小紅;廈門翔安海底隧道風(fēng)化槽襯砌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究[D];北京交通大學(xué);2011年

8 趙闖;巖石粘彈性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

9 楊文東;復(fù)雜高壩壩區(qū)邊坡巖體的非線性損傷流變力學(xué)模型及其工程應(yīng)用[D];山東大學(xué);2011年

10 劉欽;炭質(zhì)頁巖隧道軟弱破碎圍巖大變形機(jī)理與控制對(duì)策及其應(yīng)用研究[D];山東大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 唐杰兵;平煤十一礦軟巖破壞巷道修復(fù)治理研究[D];河南理工大學(xué);2010年

2 陳勇;開灤礦區(qū)深部開采地表移動(dòng)規(guī)律的研究[D];河南理工大學(xué);2010年

3 魏明俐;深部軟巖巷道圍巖穩(wěn)定性分析與控制技術(shù)研究[D];山東科技大學(xué);2010年

4 陳云娟;類巖石材料蠕變本構(gòu)試驗(yàn)研究及基于FLAC~（3D）實(shí)現(xiàn)[D];山東科技大學(xué);2010年

5 張仰強(qiáng);石膏蠕變特性及礦房礦柱長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究[D];山東科技大學(xué);2010年

6 劉心廣;濟(jì)二煤礦深部巷道支護(hù)技術(shù)及應(yīng)用研究[D];山東科技大學(xué);2010年

7 李科;地下工程結(jié)構(gòu)耐久性分析與評(píng)價(jià)[D];鄭州大學(xué);2010年

8 王偉;基于礦井自動(dòng)監(jiān)測(cè)與組態(tài)軟件的瓦斯管理系統(tǒng)開發(fā)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年

9 王超明;木寨嶺隧道軟巖大變形控制技術(shù)研究[D];河南理工大學(xué);2010年

10 梁苗;云駕嶺深部松軟破碎巖層大斷面硐室錨注支護(hù)技術(shù)研究[D];河北工程大學(xué);2010年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉保國(guó),孫鈞;巖體流變本構(gòu)模型的辨識(shí)及其應(yīng)用[J];北方交通大學(xué)學(xué)報(bào);1998年04期

2 徐平,李云鵬,丁秀麗,王芝銀;FLAC~(3D)粘彈性模型的二次開發(fā)及其應(yīng)用[J];長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào);2004年02期

3 鄔愛清;周火明;胡建敏;鐘作武;朱杰兵;陳漢珍;郝慶澤;;高圍壓巖石三軸流變?cè)囼?yàn)儀研制[J];長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào);2006年04期

4 徐濤,唐春安,王善勇,趙興東;裂紋連續(xù)度對(duì)非均質(zhì)材料中雁行裂紋擴(kuò)展的影響[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào);2004年02期

5 趙法鎖,張伯友,盧全中,宋飛;某工程邊坡軟巖三軸試驗(yàn)研究[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年04期

6 劉保國(guó),孫鈞;巖體粘彈性本構(gòu)模型辨識(shí)的一種方法[J];工程力學(xué);1999年01期

7 金豐年,范華林;巖石的非線性流變損傷模型及其應(yīng)用研究[J];解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年03期

8 陳有亮;巖石蠕變斷裂特性的試驗(yàn)研究[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2003年04期

9 翟新獻(xiàn)，李化敏;深井軟巖巷道圍巖變形特性的研究[J];煤;1995年05期

10 彭蘇萍,王希良,劉咸衛(wèi),趙森林;“三軟”煤層巷道圍巖流變特性試驗(yàn)研究[J];煤炭學(xué)報(bào);2001年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 錢七虎;;非線性巖石力學(xué)的新進(jìn)展——深部巖體力學(xué)的若干關(guān)鍵問題[A];第八次全國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2004年

2 何滿潮;;深部開采工程巖石力學(xué)現(xiàn)狀及其展望[A];第八次全國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2004年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 楊圣奇;巖石流變力學(xué)特性的研究及其工程應(yīng)用[D];河海大學(xué);2006年

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 馮西橋,余壽文;計(jì)算微裂紋損傷材料有效模量的一種簡(jiǎn)單方法[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2001年01期

2 葛東云,陸明萬,劉元鏞;動(dòng)載荷作用下微裂紋的增韌分析[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);2003年01期

3 鐘國(guó)輝;倪新華;劉協(xié)權(quán);趙磊;孫濤;;含界面微裂紋顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的有限元分析[J];兵器材料科學(xué)與工程;2010年06期

4 黃鵬;黃佩珍;;內(nèi)壓對(duì)電場(chǎng)下晶內(nèi)微裂紋演化的影響[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2012年04期

5 方敏杰;任會(huì)蘭;寧建國(guó);;準(zhǔn)脆性材料中橢圓形微裂紋的生長(zhǎng)與演化[J];材料工程;2013年02期

6 徐春風(fēng);黃佩珍;;力、電、熱作用下晶內(nèi)微裂紋的演化[J];工程力學(xué);2013年06期

7 柯孚久,祁祥麟,白以龍,李勁松;一維微裂紋的統(tǒng)計(jì)演化[J];航空學(xué)報(bào);1990年03期

8 柯孚久,白以龍,夏蒙棼;理想微裂紋系統(tǒng)演化的特征[J];中國(guó)科學(xué)(A輯 數(shù)學(xué) 物理學(xué) 天文學(xué) 技術(shù)科學(xué));1990年06期

9 白以龍,柯孚久,夏蒙棼;固體中微裂紋系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)演化的基本描述[J];力學(xué)學(xué)報(bào);1991年03期

10 董聰，，何慶芝;微裂紋演化過程中分岔與混沌現(xiàn)象的描述及若干問題探討[J];力學(xué)進(jìn)展;1994年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李騰;楊衛(wèi);;位移載荷下微裂紋期望擴(kuò)展長(zhǎng)度[A];疲勞與斷裂2000——第十屆全國(guó)疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

2 馮西橋;余壽文;;包含微裂紋相互作用效應(yīng)的準(zhǔn)細(xì)觀損傷力學(xué)模型[A];疲勞與斷裂2000——第十屆全國(guó)疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

3 張海龍;黃佩珍;孫軍;;純鐵內(nèi)部疲勞微裂紋的熱擴(kuò)散愈合過程分析[A];2007軋鋼與鍛造過程中的裂紋控制技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

4 馬桂華;;40Cr表面微裂紋控制[A];第十七屆（2013年）全國(guó)煉鋼學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（B卷）[C];2013年

5 劉道森;趙春旺;;單晶硅微裂紋形貌及應(yīng)變場(chǎng)的納觀實(shí)驗(yàn)研究[A];第十二屆全國(guó)實(shí)驗(yàn)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2009年

6 方敏杰;寧建國(guó);任會(huì)蘭;;考慮微裂紋相互作用的氧化鋁陶瓷一維應(yīng)力本構(gòu)模型[A];第十二屆現(xiàn)代數(shù)學(xué)和力學(xué)會(huì)議論文集[C];2010年

7 陸永浩;張永剛;喬利杰;褚武揚(yáng);;片層取向?qū)訝頣iAl微裂紋萌生的影響[A];疲勞與斷裂2000——第十屆全國(guó)疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

8 王朋波;姚振漢;;含大量微裂紋脆性固體有效模量的數(shù)值計(jì)算[A];北京力學(xué)學(xué)會(huì)第12屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2006年

9 朱勛;;小口徑薄壁工件微裂紋超聲波檢測(cè)技術(shù)研究[A];2006年西南地區(qū)第九屆NDT學(xué)術(shù)年會(huì)暨2006年全國(guó)射線檢測(cè)新技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

10 劉協(xié)權(quán);倪新華;張淑琴;高克林;;含弧形微裂紋的金屬陶瓷復(fù)合材料的局部應(yīng)力場(chǎng)[A];2008全國(guó)功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 何宇明 胡兵;中厚板表面微裂紋成因和預(yù)防措施分析[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2014年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 任中俊;基于橢圓形微裂紋變形及擴(kuò)展的巖石混凝土三維細(xì)觀損傷模型[D];重慶大學(xué);2008年

2 馮西橋;脆性材料的細(xì)觀損傷理論和損傷結(jié)構(gòu)的安定分析[D];清華大學(xué);1995年

3 曹林衛(wèi);基于橢圓形微裂紋變形與擴(kuò)展的準(zhǔn)脆性巖石細(xì)觀損傷—滲流耦合本構(gòu)模型[D];重慶大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 邊寶龍;力、電作用下晶內(nèi)微裂紋的演化[D];南京航空航天大學(xué);2009年

2 王遠(yuǎn)鵬;裂面形貌擾動(dòng)和外載對(duì)微裂紋演變的影響[D];南京航空航天大學(xué);2007年

3 黃鵬;多場(chǎng)作用下晶內(nèi)微裂紋的演化[D];南京航空航天大學(xué);2010年

4 徐春風(fēng);力、電、熱作用下微裂紋的演化[D];南京航空航天大學(xué);2012年

5 李志剛;在外載荷下金屬材料內(nèi)部微裂紋的演化[D];南京航空航天大學(xué);2008年

6 肖華磊;考慮表面微觀粗糙度的輪軌接觸表面微裂紋擴(kuò)展研究[D];西南交通大學(xué);2010年

7 張周周;力、電誘發(fā)多種質(zhì)流下金屬材料內(nèi)部晶內(nèi)微裂紋的演化[D];南京航空航天大學(xué);2012年

8 李曉偉;力、電作用下晶內(nèi)微裂紋和沿晶微裂紋的演化[D];南京航空航天大學(xué);2014年

9 侯方;鎳基高溫合金微觀疲勞性能的實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

10 李華清;平面微裂紋擴(kuò)展的計(jì)算機(jī)模擬與相關(guān)試驗(yàn)[D];蘭州理工大學(xué);2004年

本文編號(hào)：940573