[发明专利]一种构建岩石材料弹塑性-损伤耦合力学本构模型的方法

摘要

本发明公开了一种构建岩石材料弹塑性‑损伤耦合力学本构模型的方法，包括以下步骤：工程现场获取岩石材料并制作标准圆柱体试样；开展不同围压下的常规三轴压缩力学试验；结合试验结果，得到岩石屈服准则、塑性硬化准则和非关联流动性法则；根据应力应变曲线计算岩石损伤变量，根据损伤变量‑轴向应变演化规律，得到岩石损伤演化方程；基于弹塑性力学理论和不可逆热力学损伤本构理论，推导本构方程；结合试验数据，获取模型参数；将该力学模型编写为UMAT子程序嵌入到ABAQUS有限元软件，开展三轴试验数值模拟，从而验证和改进模型。该方法力学意义明确，参数获取简单，适用范围广泛，且准确度较高。

主权项

1.一种构建岩石材料弹塑性-损伤耦合力学本构模型的方法，其特征是，具体包括如下步骤：/n(1)工程现场获取岩石试样，制作标准圆柱体试样；/n(2)对岩石试样开展不同围压下的室内常规三轴压缩力学试验，记录全过程实验数据，具体包括应力、轴向位移、侧向位移等；/n(3)绘制不同围压下的偏应力-轴向应变、偏应力-侧向应变、偏应力-体积应变等变化曲线，得到峰值应力、初始屈服应力、压缩扩容转化点等数据；/n(4)结合以上试验结果，得到岩石屈服准则、塑性硬化准则和非关联流动性法则；/n(5)根据应力应变曲线，计算岩石损伤变量的大小，得到损伤变量-轴向应变演化规律，结合损伤变量演化规律，得到岩石损伤演化方程；/n(6)基于弹塑性力学理论和不可逆热力学的损伤本构理论，推导本构方程；并结合以上试验数据，获取模型参数；/n(7)将该力学模型编写为UMAT子程序嵌入到ABAQUS大型有限元软件，开展数值三轴试验数值模拟，从而验证和改进模型。/n