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摘要
提出一种以细观缺陷为核、以应变能密度等值面为外壁的储能微结构，受载岩石为微结构群无间排列组成的系统，分析能量驱动下微结构系统的破损演化过程，阐释了岩石的塑性、剪胀、残余强度、围压效应机理以及弱化带、有序断面的形成机制；发现微结构系统的破损过程具备耗散结构的基本特征，可形成耗散结构，分析微结构系统内部的非线性破损机制，建立了以耗散能为参量的描述微结构系统破损过程的动力方程，推导耗散能演化方程并与大量的试验结果拟合，拟合优度均值超过了0.97，证明了耗散能演化方程的正确性及其构建方法的可行性；将微结构的破损行为等效为弹脆性胶结元或胶结元团向同等数量的弹塑性摩擦元转化，基于能量耗散过程建立了考虑围压影响的破损参数演化方程，引入三剪能量屈服准则描述摩擦元的力学行为，推导出了增量形式的岩石二元介质模型并在有限差分软件中实现了其二次开发。模拟多种岩石的室内试验过程，结果表明所建模型能够较全面的描述岩石材料的应力应变、剪胀、围压效应及脆延转化等力学特性。研究成果对于从能量角度分析岩体失稳具有重要的参考价值和借鉴意义。
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