基于裂纹扩展能量平衡的花岗岩动态本构模型研究

关 键 词:花岗岩 空心砖 节能
资料等级:基于裂纹扩展能量平衡的花岗岩动态本构模型研究
发布时间:2014-5-10
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                            基于裂纹扩展能量平衡的花岗岩动态本构模型研究

根据上述分析,可以得到单轴向压应力作用下岩石材料的应力应变关系。裂纹的扩展准则见式(3)。在式(3)未满足之前,岩石单元处于完全线弹性状态。此时单元体的应变由式(6)确定。当式(3)所示的裂纹扩展条件满足时,拉伸裂纹将产生扩展。此时,由于拉伸裂纹扩展以及初始裂纹滑移造成的非线性应变以及总的单元体应变由式(18)确定。文[13]关于Bukit Timah花岗岩的单轴动态实验结果表明,花岗岩材料的杨氏模量以及泊松比随应变速率的变化很小,可以看成是速率无关的量,因此在本文的模型研究中,花岗岩材料的杨氏模量以及泊松比分别取为65MPa以及0.25。
图2为由滑移型裂纹模型得到的不同应变速率下花岗岩应力应变曲线以及与实验结果的对比,可以看出模型结果与实验结果基本符合。图3描述了应变速率为10-1 s-1时由于裂纹扩展引起的非线性应变与总应变的比值与轴向应力的关系。可以看出,这些比值随着轴向应力的增加而增加。在轴向应力达到最大值(强度值)时,对于轴向应变,由于裂纹扩展引起的非线性应变占轴向总应变的15%。因此,由于裂纹扩展引起的非线性应变对侧向应变的影响比轴向应变大。进一步的研究还表明,非线性应变对总应变的贡献在不同应变速率(10-4-100 s-1 )下基本相同
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