基于岩石损伤演化模型和损伤临界值理论与实验研究

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1、中南大学硕士学位论文岩石损伤演化模型和损伤临界值理论与实验研究姓名：黄梦宏申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：唐礼忠20030523摘要岩石损伤力学是八十年代发展起来的岩石力学研究的新分支，主要研究岩石在载荷作用下微裂纹、微孔洞发展，最后导致破坏的过程与规律。由于岩石力学性质的复杂性，目前还没有建立成熟的和实用的岩石损伤演化模型和破坏判据，因此建立更符合岩石力学性质的损伤演化模型和合理的破坏判据具有重要的理论与实际意义，本文将对此课题进行研究。本文主要研究了以下三方面：1．采用重整化群方法对岩石破坏时的损伤临界值进行了研究，结果表明

2、各向同性材料发生宏观破坏时的损伤临界值比一般认为的要小，这个值大约为ll％左右，将此结果同红砂岩试验结果进行比较，表明此结果有一定的适用性；2．探讨了岩石各向同性损伤问题，在此基础上提出了一个适用于软岩的损伤模型，该损伤模型主要考虑到岩石在受外载作用之前已经存在着的微孔洞、微裂纹等负损伤，在建模时有必要加入了负损伤因素。3．文中还探讨了岩石损伤的双标量模型，通常情况下损伤的双标量模型采用E、G两个参数进行描述，但这对于岩石是不方便的，本文采用E、v两个岩石参数来描述岩石损伤并与实验结果进行了比较。关键词：损伤重整化群损伤临界值Abstra

3、ctRockdamagemechanicsisanewoffsetofrockmechanicsdevelopedin1980’s，itresearchesthefailureprocessandrulescausebythedevelopmentofsmallcracklesandcavities．Onaccol／ntofthecomplexitycharacterofrockmechanics，thereisnoacceptedorappliedrockdamageevolvemodelandfailurecriterion，soit

4、isimportanttobuildtheseevolvemode／orfailurecriterion．Thepapertrytomakeresearchinthisaspect．Thepaperstudiesthefollowingaspects：1．thepaperwilluserenormalizationgrouptechniquetoresearchcriticaldamageinthemomenttherockwrecked．Theresultindicatethecriticaldamageintheisotropymat

5、erialissmallerthangeneralopinionandthecriticaldamageisabout11,theresultalsoindicateitsvaliditycomparewiththeresultofred-sandstonemechanicaltest．2．thepaperdiscusstheproblemofrockisotropydamageandbuildadamagemodelwhichisapplicabletosoflrock，thismodelconsiderthereismadebysma

6、llcracklesandcavitiesbeforetherockisloaded，soitisindispensabletocalculatethenegativedamagefactorwhendamagemodelisbuilt．3．thepaperdiscusstwo-scalarrockdamagemodel．Generallyituseelasticmodulusandshearmodulustodescribetwo—scalarmodel，butitisdiscommodiousinrockdamagemechanics

7、，sothepaperuseelasticmodulusandpoissonratiotodescribetwo—scalarrockdamagemodel．Keywords：damagerenormaiizationgroupcriticaldamage原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中

8、作明确的说明。作者签名：关于学位论文使用授权说明本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查询和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以复印