一种新的岩石多尺度本构模型:增强虚内键模型及其应用

摘要：

在细观结构基础之上,应用增强虚内键(augmented virtual internal bond,AVIB)模型对岩石进行本构建模,得出岩石宏观本构方程,从而对岩石断裂行为进行模拟.AVIB模型是在虚内键(VIB)理论基础上发展起来的一种新型多尺度本构模型.它在微观层面上将固体材料视为由随机分布的材料颗粒组成,颗粒之间的相互作用由Xu-Needleman势函数描述,基于Cauchy-Born规则,在超弹理论框架内直接由微观作用势导出宏观本构方程.由于在AVIB本构方程中已包含了微观虚内键断裂机制,因而它在模拟岩石宏观断裂过程中无需额外的断裂准则,AVIB模型可以将宏观复杂三维断裂问题溯源到微观一维虚内键断裂问题,这些特点为岩石断裂破坏分析提供了很大的方便,为岩石多尺度本构建模和断裂模拟提供一种新的理论和方法.

关键词：岩石力学、本构模型、增强虚内键模型、断裂破坏、细观结构

所属期刊栏目：31

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目11172172;国家重点基础研究发展计划973项目2011CB013505;中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室资助课题Z011008

在线出版日期：2013-02-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2037-2041