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泊松比对岩样破坏模式及全部变形特征的影响

王学滨

王学滨, 2007. 泊松比对岩样破坏模式及全部变形特征的影响. 地质力学学报, 13 (3): 220-226.
引用本文: 王学滨, 2007. 泊松比对岩样破坏模式及全部变形特征的影响. 地质力学学报, 13 (3): 220-226.
WANG Xue-bin, 2007. EFFECTS OF POISSON'S RATIO ON FAILURE MODE AND OVERALL DEFORMATIONAL CHARACTERISTICS OF A ROCK SPECIMEN. Journal of Geomechanics, 13 (3): 220-226.
Citation: WANG Xue-bin, 2007. EFFECTS OF POISSON'S RATIO ON FAILURE MODE AND OVERALL DEFORMATIONAL CHARACTERISTICS OF A ROCK SPECIMEN. Journal of Geomechanics, 13 (3): 220-226.

泊松比对岩样破坏模式及全部变形特征的影响

基金项目: 

国家自然科学基金项目 50309004

详细信息
    作者简介:

    王学滨(1975-), 男, 副教授, 博士。研究方向:工程材料(岩土、混凝土及韧性金属等)变形、破坏、稳定性理论研究及变形局部化的数值计算工作。E-mail:wxbbb@263.net

  • 中图分类号: TU45

EFFECTS OF POISSON'S RATIO ON FAILURE MODE AND OVERALL DEFORMATIONAL CHARACTERISTICS OF A ROCK SPECIMEN

  • 摘要: 利用编写的计算岩样全部变形特征的FISH函数, 采用FLAC模拟了泊松比不同时单缺陷岩石试样的破坏及全部变形特征。在峰前及峰后, 本构模型分别取为线弹性模型及莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型。高泊松比使岩样发生由单一剪切破坏向复杂破坏转变、破坏区域的面积增加、剪切带倾角降低, Coulomb、Roscoe及Arthur理论对此无法解释。不同泊松比时计算得到的峰前应力-轴向应变曲线、应力-侧向应变曲线、侧向应变-轴向应变曲线、体积应变-轴向应变曲线的线性阶段与平面应变压缩条件下的线弹性解吻合。若泊松比超过1/3, 通过计算得到的平面应变压缩泊松比可大于0.5, 这被数值模拟确认。泊松比的增加使峰后的侧向应变-轴向应变曲线、体积应变-轴向应变曲线、计算得到的泊松比-轴向应变曲线变得不陡峭, 使峰后的应力-侧向应变曲线变得陡峭, 使破坏的前兆变得不明显。

     

  • 图  1  模型的几何特征及边界条件

    Figure  1.  Model geometry and boundary conditions

    图  2  不同泊松比时试样破坏过程及模式

    (a~d)ν=0.07;(e~h)ν=0.21;(i~l)ν=0.31;(m~p)ν=0.41

    Figure  2.  The failure processes and modes at different Poisson' s ratios

    图  3  不同泊松比时应力-轴向应变曲线

    Figure  3.  The stress-axial strains curves at different Poisson' s ratios

    图  4  不同泊松比时应力-侧向应变曲线

    Figure  4.  The stress-lateral strain curves at different Poisson' s ratios

    图  5  不同泊松比时侧向应变-轴向应变曲线

    Figure  5.  The lateral strain-axial strain curves at different Poisson' s ratios

    图  6  不同泊松比时计算得到的泊松比-轴向应变曲线

    Figure  6.  The calculated Poisson' s ratio-axial strain curves at different Poisson' s ratios

    图  7  不同泊松比时体积应变-轴向应变曲线

    Figure  7.  The volumentric strain-axial strain curves at different Poisson' s ratios

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出版历程
  • 收稿日期:  2007-05-10
  • 刊出日期:  2007-09-28

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