基于分数阶微积分理论的泥岩蠕变损伤本构模型

摘要

泥岩在吸水膨胀时,其各力学参数均会发生明显变化.建立泥岩分数阶损伤蠕变模型结构图,引入描述岩石损伤程度的损伤变量,当应力水平超过岩石的长期强度时,在泥岩加速应变率加载情况下,建立基于分数阶微积分理论的非线性蠕变损伤模型,基于蠕变模型建立加速应变率加载情况下的泥岩蠕变本构模型.通过本构模型得到,在加速蠕变阶段,应变与时间呈指数函数关系.利用蠕变试验数据对所提出的模型进行验证,结果表明,分数阶β为岩体固有参数并且能够反映岩体硬度,在加速蠕变阶段,分数阶损伤蠕交本构模型能够较好地描述泥岩蠕变的应力—应变关系.