多向应力状态下基于DP准则的岩石应变软化模型

作者：俞晗; 刘国华^*

来源：科技通报, 2020, 36(06): 45-52.

DOI：10.13774/j.cnki.kjtb.2020.06.007

• 岩石力学
• Drucker-Prager准则
• 隐式积分算法
• 应变软化
• 用户子程序

针对岩石材料应变软化问题和有限元求解过程中面临的切线刚度矩阵负定问题,本文基于Drucker-Prager(DP)强度准则建立了考虑围压的岩石弹塑性应变软化本构模型,并提出相应的加卸载准则。模型引入了各向同性软化假定,将岩石应变软化过程简化为一系列脆塑性-塑性流动过程,强度参数随软化参数的变化采用指数关系式进行非线性拟合,本构积分算法采用精确的具有无条件稳定特点的隐式积分算法(径向返回映射算法)。文章详述了应变软化过程模拟方法及程序实现过程,编制了Fortran计算程序(UMAT)并将其成功地嵌入到大型有限元软件ABAQUS中。研究结果表明,所建立的应变软化模型计算方便、参数简单、物理意义明确,能够较好地模拟岩石材料的峰后软化特性。

• 单位
  建筑工程学院; 浙江大学