三轴围压下砂浆弹塑性损伤变形过程的细观力学分析

摘要

基于对泛函势和Cauchy-Born准则,抽象出弹簧束构元和体积构元,组集两种构元的力学响应,给出了材料的弹性损伤本构关系;考虑滑移作为主要的塑性变形机制,提出了滑移构元,给出了材料的塑性本构关系;利用变形分解机制,得到了由三种构元共同描述的弹塑性损伤本构关系。阐述了在给定应变条件下弹塑性损伤本构关系的计算迭代流程。利用单轴拉伸算例详细阐述了模型参数的标定过程。对有围压作用下砂浆材料的压缩行为进行了模拟,从材料细观变形角度解释了随着围压增加,材料承载能力增加的现象。模型预测结果与试验结果符合较好,初步验证了模型具有处理非比例加载问题的能力。