岩石非线性黏弹塑性损伤蠕变模型研究及其参数识别

作者：张怡斌; 张亦海^*; 马海涛; 于正兴

来源：中国安全生产科学技术, 2023, 19(06): 13-19.

• 岩石蠕变
• 饱依丁-汤姆逊体
• 非线性黏弹塑性体
• 参数识别

为更加准确地描述岩石初始蠕变阶段的非线性特征，采用非线性黏性元件替代汤姆逊体(Poyting-Thomson)中的线性黏性元件，建立非定常参数的汤姆逊体。将改进后的汤姆逊体与黏性元件及考虑损伤变量的黏塑性体串联，建立1种新的岩石非线性黏弹塑性流变模型，并推导出该模型的一维及三维蠕变本构方程。研究结果表明：该模型能充分反映岩石蠕变阶段的损伤破裂过程。结合Levenberg-Marquardt算法对蠕变曲线进行分析和模型参数识别，新的岩石非线性黏弹塑性流变模型与蠕变试验数据拟合结果相关系数在0.96以上，表明该模型能够准确地描述岩石在低应力下减速蠕变阶段、等速蠕变阶段，能够更准确描述岩石在高应力下的加速蠕变特征。研究结果可为岩体工程的长期稳定性研究提供理论依据。

• 单位
  中国安全生产科学研究院