基于能量原理的岩石损伤研究

摘要

岩石是一种含有初始微缺陷的天然工程材料,由于岩石力学性质的复杂性,目前还没有建立成熟和实用的岩石损伤演化模型.针对前人模型存在的问题,以岩石的各向同性弹性损伤为例,根据最小耗能原理,在应变等效原理前提下提出了一种新的损伤演变模型,同时给出了岩石损伤临界值的计算方法.最后采用室内试验和数值分析软件分析花岗岩从细观损伤到宏观破坏的整个过程,得出了整个过程中的轴向应力应变关系曲线,并将其与经典的Marzars损伤理论、数值模拟曲线进行对比研究,发现基于最小耗能原理的损伤演变方程更能反映岩石的损伤过程,且更符合实际情况.