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1、 2013年第5期·113·第39卷总第175期SichuanBuildingMaterials2013年10月DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2013.05.053改进的burgers岩石蠕变模型李猛(安徽理工大学理学院,安徽淮南232000)摘要:基于实测的实验数据分析蠕变曲线的特征,0前言构造出能够表现岩石衰减蠕变和加速蠕变阶段特征的非线性函数,并引入到burgers蠕变本构方程中,得到一个新的蠕变是岩石力学中一个非常重要的力学性质,对于研非线性蠕变模型,岩石稳定蠕变阶段的非线性渐变过程和究岩石
2、的稳定具有重要的意义。岩石的蠕变本构关系是进加速蠕变阶段蠕变速率的快慢程度可通过调整蠕变参数进行岩石力学数值计算的基础,因此对蠕变本构关系的研究行有效地模拟。在较低应力水平时,模型能够有效地刻画一直是众多学者关注的热点。根据目前的研究,在岩石流岩石的初始蠕变和稳定蠕变;当应力水平超过岩石的长期变试验的基础上建立反映流变性质的流变模型,主要有经强度时,能够反映加速蠕变特性。利用该模型对试验数据验模型、组合模型、以及由经典和非线性粘塑性理论结合拟合的结果表明,对蠕变模型计算结果和试验结果的比较,的理论模型。表明该模型能够很好的描述蠕变曲线中
3、的初始衰减蠕变阶[1-3]目前常用的是利用蠕变元件组合构成的本构模型,段稳态蠕变阶段和加速蠕变阶段,证明了该模型的正确性如M模型、Bingham模型、burgers模型、广义开尔文模和合理性。型、西原模型等。但是这些模型往往只能描述岩石蠕变的关键词:burgers模型;岩石流变;非线性函数;部分曲线,无法描述岩石的蠕变全过程,尤其是对于岩石MATLAB;加速蠕变加速蠕变的描述。为此,很多学者提出了很多方法,其中中图分类号:P584文献标志码:A[4]秦跃平根据损伤理论建立了岩石损伤理论模型;许卫文章编号:1672-4011(2013)0
4、5-0113-03[5]亚通过对绿岩的试验,通过引入一个新的非线性粘性元[6]件,建立了一个新的非线性粘弹塑性流变模型;胡其志ModifiedBurgersRockCreepModel提出了考虑温度损伤和应力的耦合蠕变模型。本文通过对LIMeng三轴蠕变试验数据的研究,提出了粘性系数与时间的非线(CollegeofScience,Anhuiuniversityofscienceandtechnology,性函数耦合的方法,利用原有的burgers模型本构关系,构Huainan232000,China)造了一个新的非线性粘弹塑性蠕变本构方
5、程。Abstract:Theexperimentaldataanalysisbasedonmeas-1岩石全蠕变过程及其分析uredcharacteristicsofcreepcurvesconstructedtoacceleratetheperformanceofrockcreepandcreepstageattenuationcharacter-εDⅢⅡisticsofthenonlinearfunctionintoburgerscreepconstitutivee-ⅠTquation,getanewnonlinearcreepmo
6、del,rocksteadycreepCstagenonlineargradualprocessandacceleratetherateofcreepPUBcreepspeedlevelcanbeadjustedtoeffectivelysimulatecreepAQVparameters.Atlowstresslevels,themodelcaneffectivelypor-ε0RεVtraytheinitialcreepandstabilityofrockcreep;whenthestressOtlevelexceedsthelon
7、g-termstrengthoftherock,toreflectac-图1岩石全蠕变过程celeratedcreephroughthefittingoftheobtainedtestdatatode-terminematerialparametersonthecreepmodelcalculationsand图1为典型的岩石蠕变曲线:首先进入一段时间很短experimentalresultsofthecomparisonindicatesthatthemodel的初始蠕变阶段;然后进入稳定蠕变阶段,此时应变加速canwelldescr
8、ibethecreepcurveintheinitialstagesofdecay度逐渐减小;最后,进入加速蠕变阶段,D为破坏点,意andsteadycreepcreepcreepspeedstagetop
