一种岩石损伤流变模型及数值分析

Therockdamagerheologicalmodelandnumericalanalysisisaresearchhotspotinthefieldofrockmechanicsandgeologicalengineering.Thisarticletakestherockdamagerheologicalmodelastheresearchobject,andconductscorrespondingnumericalsimulationsonrocksindifferentdamagestages,soastoexplorethedamageprocessandrheologicalcharacteristicsofrocks.Basedonthis,weproposeanewrockdamagerheologicalnumericalmodel,whichhasstrongadaptabilityandsimulationaccuracy,andhasgreatsignificanceforthemechanicaldamageofrocksandstabilityassessmentofrocks.Keywords:rock,damagerheology,model,numericalanalysis,stabilityassessment岩石是地球重要的构成部分之一。随着工程和地质领域的不断发展，研究岩石的损伤和稳定性已经变得十分重要。岩石的损伤可以导致岩石强度公式。而损伤阻尼模型则是在弹塑性模型基础上引入损伤力学理论，得到了一个类似于粘弹性体的模型。本构损伤模型则是将损伤作为固体其中FEM方法适用于实际岩石材料的力学特性分析，并且其模拟结果具有较高的精度和可信度。MD方法则是一种经典的粒子模拟方法，可以用EM方法为例，对一个真实的岩石样本进行了数值仿真。图1的推移，该岩石样本的应变值和应力值都呈现出不断增加的趋势。这种趋势表明了岩石样本损伤程度的加重。同时，我们还对该岩石样本的断2即为其断裂过程的模拟结果。可以看出，在外力的不断作用下，该岩石样本最终发生了破裂，其破坏形态和实际岩石的破坏形态非常相似。12李冰岩石工程力学[M].北京:中国水利水电出版社ZhangF,WangS.Stressanddamageeffectonrockrheology[J].RockMechanicsandRockEngineering,2011,44(4):431-Al-HarthiAA,BasmaAMR.Tensilestrengthanddamageevolutionofhigh-strengthrockundertriaxialcompression[C].IEEEInternationalConferenceonSystems,Man,andCybernetics,1999:14-ShaoJ,DingliangX,YangW,etal.Laboratorytestingandconstitutivemodelstudyofro