单轴压缩下充填体损伤本构模型研究

来源：黄金科学技术杂志2021年第4期北京时间：

作者：靳少博,刘科伟,黄进,靳绍虎

单位：中南大学资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083

摘要：为了揭示充填体材料在单轴荷载下的损伤机理，首先对充填体材料在单轴荷载下的应力—应变曲线进行分析，再以损伤变量作为影响充填体材料力学特性的内变量，基于统计损伤理论、最大拉应力准则和应变等效假说，推导了充填体材料在单轴荷载下的经典损伤本构模型。由于充填体试件在初始阶段存在压密过程，提出了压密系数并将其引入到经典损伤本构模型，弥补了经典损伤本构模型无法合理解释充填体压密过程的缺陷。采用修正损伤本构模型对几种不同试验数据进行拟合，并与经典损伤本构模型进行对比，结果表明：拟合曲线不仅能够较好地模拟充填体试件在初始加载阶段的压密过程，而且拟合曲线与应力—应变试验数据基本吻合，充分说明所建立的修正损伤本构模型可靠性较好。为了进一步研究拟合参数变化对拟合曲线形状的影响，采用控制变量法改变其中一个参数，结果表明不同类型的拟合参数会对拟合曲线的形状产生不同的影响。

关键词：充填体,单轴荷载,损伤变量,损伤本构模型,初始加载阶段,压密系数,损伤演化

基金资助：湖南省自然科学基金项目“爆破荷载下应力波空间变化特性与结构响应机理研究”(2018JJ3656)